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[发明专利]一种基于实时递推太阳光压力矩辨识方法及系统-CN201810623473.5有效
发明人：林波;王典军;曾海波;汤亮;武云丽;沈莎莎;刘江;彭坤 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2018-06-15 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于实时递推太阳光压力矩辨识方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：使得通过姿态反馈控制维持卫星的三轴稳定姿态；建立太阳光压力矩估计模型；利用轨道系角动量方程建立太阳光压力矩和角动量的动力学方程，并将动力学方程离散化；按照固定的时间间隔采集卫星在轨的角动量,根据角动量变化计算在轨实际太阳光压力矩；然后计算三轴修正增益系数；对太阳光压估计模型系数进行修正；利用卫星地方时角级数系列矩阵更新预测误差方差；根据太阳光压系数系列得到为太阳光压系数。本发明解决了卫星在轨的太阳光压力矩计算,并提高了太阳光压力矩计算的精度，在进行太阳光压计算时不需要考虑卫星各个表面的几何形状、光学特征等因素。
一种基于实时太阳光压力矩辨识方法系统

[发明专利]一种基于可视化建模及运行管理的航天器评估工具库系统-CN202310215080.1在审
发明人： 武云丽;胡海霞;陈守磊;涂俊峰;刘洁;于强;林瀚峥;沈莎莎;蒋兴沛 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-03-01 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：一种基于可视化建模及运行管理的航天器评估工具库系统，包括公共算法模块、分析工具算法模块、飞控支持算法模块、报文模板模块、自定义工程模块、型号工程模块、可视化建模及运行管理模块。该系统方便用户对在轨数据、地面测试数据及仿真数据进行分析处理，评估控制系统及部件的性能，评估设计模型，监视控制系统在轨关键部件的工作情况，根据需求编制复杂预警程序，满足不同型号不同状态下的任务需求。通过基础工具库，为用户提供分析、评估、预警、诊断及典型型号的飞控计算方法。在可视化的界面下建立自定义算法填充基础库函数，也可以利用基础库函数构建工程，填充到型号工程模块中。本发明提高了数据利用率和模型可靠性，应用前景广阔。
一种基于可视化建模运行管理航天器评估工具系统

[发明专利]一种基于模型的航天器姿态轨道控制方案设计方法及系统-CN202310163059.1在审
发明人：胡海霞;刘洁;陈守磊;王淑一;郭子熙;涂俊峰;武云丽;徐赫屿;沈莎莎;林瀚峥 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：一种基于模型的航天器姿态轨道控制方案设计方法及系统，首先建立航天器姿态与轨道控制系统的标准化总体输入模型，包括姿态特性、轨道特性、功能需求、性能指标等标准化模型，并建立航天器常用的执行机构、敏感器单机产品的高精度数字仿真模型和型谱模型；建立航天器姿态与轨道控制常用算法模型，依据前述模型行航天器姿态与轨道控制系统方案设计，包括特性分析、部件配置和布局分析、性能指标分析、姿态控制与轨道控制算法设计、功能与性能闭环仿真验证，若经过闭环仿真的功能和性能指标满足要求，则设计完成；若不满足要求，则与步骤一总体的指标要求进行迭代或重复进行步骤四重新设计直到满足要求为止。
一种基于模型航天器姿态轨道控制方案设计方法系统

[发明专利]环型天线展开过程竖杆等效卫星姿态运动建模方法及系统-CN201810622424.X有效
发明人：林波;曾海波;邱乐德;武云丽;沈莎莎;刘江;张银 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2018-06-15 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种环型天线展开过程竖杆等效卫星姿态运动建模方法及系统，其中，该方法包括如下步骤：建立描述环型天线主体结构中每个四边形单元的坐标系和环型天线坐标系；建立环型天线主体结构中的每个竖杆在环型天线坐标系的相对位置方程；将所有竖杆与卫星运动方程联立，形成环型天线与卫星的耦合运动方程；建立大型环形天线半径与竖杆的运动约束关系方程；建立运动约束与控制力之间的控制关系方程；采用数值积分方法求解环型天线与卫星的耦合运动方程和运动约束与控制力之间的控制关系方程获得卫星与环型天线的运动信息。本发明既能保证天线展开过程的计算精度，又能大幅度提高了计算的快速性，降低建模复杂度。
天线展开过程等效卫星姿态运动建模方法系统

[发明专利]V型轮控且单轮掉电卫星的三轴姿态快速稳定控制方法-CN202211086176.4在审
发明人： 武云丽;雷仲谋;何刚;郭廷荣;张树华;崔振江;周中泽;李建平;葛莹 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2022-09-06 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种V型轮控且单轮掉电卫星的三轴姿态快速稳定控制方法，该方法适用于东方红四号卫星平台中V型轮控工作时单个飞轮掉电情况，在不改变现有卫星的配置条件下，将备份反作用轮加电，进行转速保持热备份。当动量轮掉电时，未掉电轮采用Y方向姿态控制力矩方式，对俯仰角进行控制，反作用轮输出力矩等于(±未掉电轮控制力矩)*2*sin(20/57.3)，掉电轮加电后，系统仍为V型轮控方式，反作用轮进行转速保持控制到目标转速，整个过程中禁止喷气卸载。该方法是通过动态计算及快速补偿掉电轮引起的摩擦力矩降低了对三轴姿态影响，其鲁棒性好，三轴姿态波动小，具有掉电后长时间等待地面上注加电指令的姿控系统快速自主恢复的能力，无需地面站对姿控系统进行其他操作。
型轮控掉电卫星姿态快速稳定控制方法

[发明专利]一种卫星偏置动量飞轮热备方法-CN202210161396.2在审
发明人：邹恒光;雷仲谋;武云丽;陈强;崔振江;李建平;何刚;张磊;杨凌轩;周钠 -专利权人：中国空间技术研究院
申请日： 2022-02-22 - 公布日： 2022-05-13 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种卫星偏置动量飞轮热备方法，包括如下步骤：卫星的三个飞轮，其中两个围绕俯仰轴成V形安装，分别记为N1飞轮和N2飞轮，另外一个沿偏航轴安装，记为Nr飞轮；三个飞轮均长期加电，对每个飞轮的电源状态进行监测，若某一个飞轮的电源状态为未加电，则判定相应飞轮发生掉电故障；若Nr飞轮发生掉电故障，则由地面对Nr飞轮进行掉电故障处理；若N1飞轮或N2飞轮发生掉电故障，则俯仰轴姿态采用未掉电的飞轮进行控制，滚动轴姿态采用推力器喷气控制，Nr飞轮采用转速控制；最后由地面对N1飞轮或N2飞轮进行掉电故障处理。
一种卫星偏置动量飞轮方法

[发明专利]一种基于非齐次方程解的多陀螺故障诊断与重构方法-CN202010351844.6有效
发明人：刘洁;武云丽;林波;刘文静;刘成瑞;王淑一 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-04-28 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种基于非齐次方程解的多陀螺故障诊断与重构方法，适用于多个陀螺测量的航天器。本发明是针对m个陀螺描述的一般性非齐次方程组进行解算，该方程组含有3个未知量和m个方程，通过等价变换，将得到由m个陀螺测量值描述的卫星3轴角速度以及m‑3组陀螺关联方程。通过对陀螺的关联方程进行处理，不仅可以快速实现对多个陀螺的故障定位，而且还可以同时规避多个问题陀螺实现陀螺组快速自重构设计。本发明的方法给出了多陀螺异常定位与重构的通用设计方法，应用范围广泛，适用于各型号卫星的陀螺自主异常定位与重构设计。
一种基于非齐次方程陀螺故障诊断方法

[发明专利]一种执行机构故障诊断与容错控制的一体化方法和系统-CN202010153200.6有效
发明人：王淑一;李文博;刘细军;刘文静;武云丽;郭建新 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-03-06 - 公布日： 2021-07-09 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：一种执行机构故障诊断与容错控制的一体化方法，首先将描述执行机构具体故障模式的有效因子Γ(n)与控制器增益参数K(n)当作整体，将综合控制律的重构问题转换成双线性不等式组的约束优化问题；然后，对该约束优化问题进行快速求解，得到综合控制律最后，采用卡尔曼滤波算法在线估计有效因子Γ(n)，并通过的同步运算得到故障后所需的容错控制器增益参数K(n)。本发明方法有效减小了故障的影响程度、降低了系统的安全性风险，确保了航天器控制系统对执行机构不同故障模式能够自主做到实时诊断与快速重构，极大减轻了在轨运行阶段有限资源约束下的星上计算压力，增强了方法的工程适用性。
一种执行机构故障诊断容错控制一体化方法系统

[发明专利]一种可配置可组装的挠性模拟器-CN201811436272.0有效
发明人： 武云丽;曾海波;翟华;黄铁球;林波;沈莎莎;孙旻昊 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2018-11-28 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明一种可配置可组装的挠性模拟器，包括变刚度主结构单元、气浮辅助支撑装置、质量承载装置和可配置质量单元；变刚度主结构单元链接组装体，在组装体末端放置质量承载装置，将可配置质量单元放置在承载装置上，形成主结构，用于对质量大小进行调整；气浮辅助支撑装置用来对主结构进行辅助支撑，使之运行在光滑水平的平台上。该设备是可重复利用的，还可根据挠性体的复杂程度进一步扩展组装结构单元，目前，QS‑3、TT‑1、高轨SAR等卫星的物理仿真试验均使用了该套模拟器。
一种配置组装模拟器

[发明专利]一种空间柔性电帆自旋调速控制方法-CN201711084955.X有效
发明人：魏承;李永;武云丽;过佳雯;王萍萍;赵阳 -专利权人：哈尔滨工业大学;北京控制工程研究所
申请日： 2017-11-07 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： G05D13/62 文献下载
摘要：一种空间柔性电帆自旋调速控制方法，属于电动帆领域，具体涉及一种柔性电帆自旋调速控制方法。本发明包括以下：步骤一、基于绝对节点坐标方法建立柔索的大变形动力学模型，确定单元节点，推导常数质量矩阵及参考构型下的广义弹性力；步骤二、建立中心刚体动力学模型、对中心转动约束副建立1自由度约束代数方程、对柔索与中心刚体的连接球铰建立3自由度约束代数方程；步骤三、对柔索进行受力分析，并计算动平衡状态下的柔索转动角加速度；步骤四、选取控制变量，依据受力分析设计调速控制率并计算得到中心刚体需要输出的调速控制力矩。本发明解决了柔性电帆的柔索自旋多体系统无法调速控制的问题，可运用于电动帆控制系统。
一种空间柔性自旋调速控制方法

[发明专利]一种基于角动量守恒的航天器控制执行机构异常检测方法-CN202010350525.3在审
发明人： 武云丽;林波;沈莎莎;刘潇翔;郭建新 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-04-28 - 公布日： 2020-09-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种基于角动量守恒的航天器控制执行机构异常检测方法，适用于多种类型执行机构的航天器。本发明是将执行机构(动量轮、CMG和推力器)产生的力矩均统一描述成角动量形式的数学表达方式，将闭环系统动力学方程以角动量的形式描述，给出在不同类执行机构出现异常状态时的偏差角动量形式，根据执行机构异常问题的特点，确定了异常检测判断的规则，在此基础上，根据执行机构的安装与系统异常检测结果，定位异常的执行机构。方法具有较强的通用性，充分利用实际闭环系统与理论闭环系统给出相关的解析冗余信息，直接对异常执行机构定位，优化了当前型号中动量轮等角动量交换装置的异常判断方法，并提升了对推力器异常判断和定位能力。
一种基于角动量守恒航天器控制执行机构异常检测方法

[发明专利]一种基于贝叶斯网络的故障融合诊断方法-CN202010255330.0在审
发明人：刘文静;刘成瑞;李文博;武云丽 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-04-02 - 公布日： 2020-08-14 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于贝叶斯网络的故障融合诊断方法，包括步骤如下：(1)对航天器控制系统的故障进行{1,2,3,…,N}编号，计算每种故障的发生概率；(2)对于每个故障诊断方法，计算当故障q发生时的漏报率、误报率和准确率；(3)计算得到故障诊断融合结果。本发明的方法克服了故障诊断过程中由于获取信息途径、信息量以及采用诊断方法的不同而造成的诊断结果差异，大幅提高航天器控制系统故障诊断精度。
一种基于贝叶斯网络故障融合诊断方法

[发明专利]一种柔性航天器分布式执行机构和敏感器优化配置方法-CN201610497871.8有效
发明人：汤亮;张国琪;李文博;胡权;关新;王有懿;武云丽;李丽君;王丽娇;张科备 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2016-06-29 - 公布日： 2019-12-20 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：一种柔性航天器分布式执行机构和敏感器优化配置方法，包含以下步骤：在柔性航天器上选取一系列安装执行机构(例如微型控制力矩陀螺等)和敏感器(角速度计等)的候选节点；假设在候选节点上安装执行机构和敏感器，根据系统能观能控矩阵计算能控性指标和能观性指标，基于能控能观子空间计算各个执行机构和敏感器组合特性的判定指标；依据各指标值的大小选择配置节点，本发明所给出方案能够使系统中各执行机构和敏感器作用发挥到最大，而配置数量最小，精简了系统结构。该方法的通用性强，结构简单、属于国内外相关研究和应用的创新方法，具有很大的市场竞争力，弥补了相关领域实用性方案和理论研究的空白，具有很强的工程实用和理论指导意义。
一种柔性航天器分布式执行机构敏感优化配置方法

[实用新型]一种基于数据采集监测及自动控制的植物养殖装置-CN201920403731.9有效
发明人：牛晓妍;李慧杰;郝旭;马旭昶;武云丽 -专利权人：河北农业大学
申请日： 2019-03-28 - 公布日： 2019-09-13 - 主分类号： G05D27/02 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于数据采集监测及自动控制的植物养殖装置，包括棚体，棚体顶部上方安有支架，在支架上安有太阳能电池板，在棚体侧壁上安有卷帘机，在棚体的另一侧壁上安有风机，棚体内设养殖土壤，养殖土壤内插有土壤水分传感器，在养殖土壤上方悬挂有水喷头，水喷头经管路与水泵相连，水泵经管路与水池相连，在养殖土壤上面还设有温度传感器和光照传感器。该装置能够实时监测棚体内的温度、土壤湿度以及光照强度并做出相应的调整措施，避免对棚体内植物产生影响，并且本装置监测各数据的传感器能够实现即插即拔，操作便捷。
棚体土壤数据采集监测养殖植物养殖体内水喷头支架水泵土壤水分传感器太阳能电池板本实用新型光照传感器温度传感器实时监测植物产生装置监测卷帘机传感器风机侧壁内插水池光照悬挂

[发明专利]一种任意基准系下的整星偏置角动量的偏航估计方法-CN201610741694.3有效
发明人： 武云丽;曾海波;汤亮;成聪;林波;沈莎莎 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2016-08-26 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：一种任意基准系下的整星偏置角动量的偏航估计方法，在滚动角或俯仰角测量由敏感器给出，偏航角没有敏感器测量的情况下，仅通过偏航估计的方法来估算偏航角。在此基础上，整星通过角动量喷气管理的方法来实现基于任意基准系下的卫星三轴姿态稳定控制。本发明方法可根据用户需要或用滚动角测量值或用俯仰角测量作为输入值，具有很强的适应性，即仅通过调整初始的参数设计值，就可以获得需要的偏航估计结果，便于偏航估计的通用规范化方法编制。
偏航角动量俯仰角测量滚动角敏感器偏航角偏置测量参数设计估计结果三轴姿态稳定控制用户需要估算卫星规范化通用编制管理

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