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[发明专利]一种基于牛顿迭代的火星探测器二次制动捕获控制方法-CN202010120460.3有效
发明人：冯建军;鲁启东;印兴峰;施桂国;刘付成;姜丽辉 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-26 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于牛顿迭代的火星探测器二次制动捕获控制方法，捕获制动期间火星探测器发生故障后，星上计算机复位，之后，采用基于牛顿迭代捕获制动优化方法，对火星探测器进行二次制动，保证探测器在火星捕获制动过程中能够顺利进入目标轨道，针对捕获制动期间的故障，能够自主设计二次捕获制动策略。另外，还设置了捕获制动的安全区间，包括制动捕获的最短点火时长和最长点火时长，当星上时间在最短点火时长和最长点火时长区间内，速度增量达到标称速度增量，或者星上时间达到最大点火时长，执行发动机关机操作，使火星探测器在制动捕获时既能形成环火轨道又不会由于点火时间过长而撞击到火星上，保证火星制动捕获的安全性。
一种基于牛顿火星探测器二次制动捕获控制方法

[发明专利]一种基于多级外部中断的卫星平台微秒级时间对准方法-CN202211706374.6在审
发明人：许贤峰;朱庆华;许银生;唐文国;吴梦旋;施桂国;鲁启东;刘斌;顾玥 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H04J3/06 文献下载
摘要：一种基于多级外部中断的卫星平台微秒级时间对准方法，为平台各系统相互协作提供统一的高精度时间基准，包括：1)导航接收机(GNSS)广播时间TGPS_1553，秒脉冲信号给分系统；2)分系统锁存当前本地时钟TGPS_aocc，产生多路同源SYNC同步信号给测量单机，锁存对应信号微妙级时钟；3)单机接收SYNC同步信号，以同步信号为起点更新数据。本发明采用多级硬件中断，软硬件设计结合的方式，将系统时间精度提高到微妙级，保证多级系统都具有统一的高精度时间基准。本方法能够提高卫星平台时间对准精度，对卫星平台的高精度姿态测量与控制具有现实意义。
一种基于多级外部中断卫星平台微秒时间对准方法

[发明专利]一种基于太阳翼驱动控制的火星环绕器在线角动量管理方法-CN202010365117.5有效
发明人：张玉花;王卫华;施桂国;唐文国;吴梦璇;周誌元 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-04-30 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于太阳翼驱动控制的火星环绕器在线角动量管理方法，其方法为：基于探测器姿态动力学模型，分析动量轮控制力矩、太阳翼光压力矩、重力梯度力矩及喷气力矩的作用过程，建立动量轮累积模型；根据太阳翼光压力矩的作用过程，基于太阳翼一维驱动能力约束，联合喷气控制力矩共同实现动量轮的动量管理。本发明针对深空探测任务中采用长期对日姿态基准航行的探测器，采用基于太阳翼角度为控制量，整器角动量为目标量的闭环控制方法，降低喷气卸载频次1/2以上，提高整器寿命。
一种基于太阳驱动控制火星环绕在线角动量管理方法

[发明专利]一种适用于火星探测的多计算机同步运行与时间对准方法-CN202010144107.9有效
发明人：张玉花;谭晓宇;吴梦璇;操宏磊;施桂国;唐文国 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-03-04 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： H04J3/06 文献下载
摘要：一种适用于火星探测的多计算机同步运行与时间对准方法，首先，星载计算机系统中的多计算机使用同一硬件脉冲信号，触发计算机软件开始执行控制功能，保证多计算机每个控制周期的运行起点同步；其次，计算机软件根据设计要求，识别出需要精确同步执行的子任务；最后，为第二步识别出的需精确同步运行子任务划分专门的运行时间起点，计算机软件使用同一硬件周期脉冲计时，保证子任务运行时间起点同步。
一种适用于火星探测计算机同步运行时间对准方法

[发明专利]一种光学导航敏感器的惯性基准时空精确对准方法-CN202010108610.9有效
发明人：张玉花;肖东东;操宏磊;张超;施桂国;陈纾 -专利权人：上海航天控制技术研究所
申请日： 2020-02-21 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种光学导航敏感器的惯性基准时空精确对准方法，属于火星环绕器光学导航敏感器惯性基准对准技术领域；步骤一、当存在正常工作的星敏感器时，进入步骤二；否则退出标定流程；步骤二、当星敏感器处于姿态测量模式时，进入步骤三；否则切换至姿态测量模式，进入步骤三；步骤三、计算各星敏感器与光学导航敏感器的姿态差xk；k为星敏感器序号；步骤四、采用标定算法，得到各星敏感器的标定姿态差yk；步骤五、当该星敏感器的标定姿态差yk完成标定，结束该星敏感器与光学导航敏感器的姿态差标定工作；否则对该星敏感器继续进行姿态差标定；本发明避开了安装测量误差以及热变形误差等误差源，提高了光学导航敏感器的在轨对准精度。
一种光学导航敏感惯性基准时空精确对准方法

[发明专利]一种针对挠性卫星姿态机动的振动抑制方法-CN201510917694.X有效
发明人：胡恒建;李英波;朱庆华;施桂国;何益康 -专利权人：上海新跃仪表厂
申请日： 2015-12-10 - 公布日： 2019-09-17 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对挠性卫星姿态机动的振动抑制方法，对于带挠性附件的大惯量卫星，首先建立星体的刚挠耦合动力学模型，由辨识算法得到整星前两阶模态频率与相应阻尼比；然后根据每阶模态频率与阻尼比设计双脉冲的零振动输入成形器，将输入成形器模型作为控制对象的一部分，卫星高阶模态为不确定性项，选择合适的加权函数设计出相应的鲁棒控制器。本发明能够提高卫星机动过程中的速度稳定度，减小卫星机动到位后的挠性振动，快速达到指向精度要求，改善控制系统性能。
一种针对卫星姿态机动振动抑制方法

[发明专利]一种趋向目标框架角的控制力矩陀螺群操纵律实现方法-CN201510705194.X有效
发明人：操宏磊;朱庆华;陈文晖;施桂国;刘笑;汪礼成 -专利权人：上海新跃仪表厂
申请日： 2015-10-26 - 公布日： 2017-06-06 - 主分类号： B64G1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种趋向目标框架角的控制力矩陀螺群操纵律实现方法，在控制力矩陀螺群框架角空间对框架角运动进行全局的路径规划，通过设定框架角运动的目标框架角并制定运动过程中对奇异点的回避策略，实现对框架角位置的直观控制和框架角速度的有效限制，能够有效实现卫星相对任意轴向进行任意角度的频繁姿态机动。本发明提供的趋向目标框架角的控制力矩陀螺群操纵律实现方法，控制力矩陀螺群在输出控制力矩过程中，框架角位置可控，当前状态与奇异状态之间的关系明确，操纵律物理意义清晰，在频繁机动任务中可靠性更高。
一种趋向目标框架控制力矩陀螺操纵实现方法

[发明专利]一种主动抑制太阳帆板挠性振动的方法-CN201410186509.X有效
发明人： 施桂国;朱庆华;张子龙;王赟;侯建文;周伟敏 -专利权人：上海新跃仪表厂
申请日： 2014-05-05 - 公布日： 2016-10-26 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：一种主动抑制太阳帆板挠性振动的方法，该方法以正余弦细分驱动的步进电机为执行机构，建立卫星系统动力学模型，对系统动力学模型进行线性化化简后，计算系统的振动频率和阻尼比，设计输入成型器来对原始帆板转速指令进行整型，使得系统在完成帆板转速连续驱动的同时，还有效地抑制了帆板的挠性振动，从而降低了帆板挠性振动对载荷成像质量的影响，且对模型参数变化和设计参数不准具有较强的鲁棒性，相对于采用压电陶瓷材料和阻尼器等其它太阳帆板挠性振动控制方法，本发明不需要添加额外的硬件设备，工程实现比较简单。
一种主动抑制太阳帆板振动方法

[发明专利]地磁场线图匹配自主导航方法-CN200910021806.8无效
发明人：葛致磊;周军;刘莹莹;施桂国;高智刚 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2009-04-01 - 公布日： 2009-09-02 - 主分类号： G01C21/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种地磁场线图匹配自主导航方法，首先按照设定频率连续测量航行器航迹上的多个地磁场特征量，并将测量数据按照固定点数的滑动窗口方式构造对应特征量的匹配线图；根据匹配相似性准则和匹配结果融合准则，采用全局最优搜索算法将多特征量的匹配线图与基准图做匹配比较，得到航行器的位置信息。该技术充分利用了地磁场多特征量的特点来计算航行器的精确位置，在长航期条件下没有导航积累误差，特别适用于海洋、平原等无典型地貌特征环境下的导航，能够满足未来巡航导弹、无人机和潜艇等航行器无源、全天时、全天候、全地域的导航要求，也可以应用于民用领域。
地磁场线图匹配自主导航方法

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