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[发明专利]一种带有初速度的系绳释放、回收轨迹优化方法-CN202110477831.8有效
发明人：谈树萍;陈超;王邵凯;陆栋宁;于强;王殿佑 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种带有初速度的系绳释放、回收轨迹优化方法，根据系绳初始释放长度及速度，基于正弦函数设计系绳释放加速度及减速段，根据目标绳长设计匀速释放段，正弦函数周期及幅值保证绳系系统稳定，并满足系绳张力大于零的约束。上述各阶段的加速度计算仅考虑系绳释放的情况，对于系绳回收过程，系绳实际长度为当前长度，回收加速度设计原理类似。
一种带有初速度系绳释放回收轨迹优化方法

[发明专利]一种针对三浮陀螺高可靠使用的控制方法和系统-CN202111129791.4有效
发明人：陈超;王晋鹏;陆栋宁;李晶心;雷拥军;綦艳霞;谢鸣宇 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-09-26 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种针对三浮陀螺高可靠使用的控制方法和系统，该控制方法包括：选择陀螺选择标志对应指示的若干个陀螺作为备选陀螺；获取各备选陀螺的通讯标志和电机状态标志；根据各备选陀螺的通讯标志和电机状态标志，判断各备选陀螺的有效性，得到各备选陀螺的有效性标志；根据各备选陀螺的有效性标志，确定使用陀螺；根据使用陀螺测量得到的角速度，对卫星进行姿态控制。通过本发明，解决了三浮陀螺短时掉电情况下电机启动的安全问题及陀螺未启动完成时错误数据被引入控制系统的问题。
一种针对陀螺可靠使用控制方法系统

[发明专利]一种基于CCSDS的1553B内存动态分配方法-CN202111012575.1有效
发明人：李晶心;何世民;綦艳霞;陈超;关宏;傅秀涛;谢鸣宇;陆栋宁;雷拥军;王晋鹏;刘洁 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-08-31 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06F12/06 文献下载
摘要：一种基于CCSDS的1553B内存动态分配方法，针对传统被动内存管理方法存在的设计效率低、故障管理手段匮乏、在轨维护手段匮乏的问题，通过对CCSDS协议格式通用配置和1553B各子地址的复用配置，并对打包内容进行快速定制拼接发送，实现对本周期的各服务类型对应的消息按照协议约定进行组桢，能够对任意遥测子包通过遥测表配置快速排列组合放入指定的子地址中，解决了CCSDS协议下各型号遥测包打包和协议细节深度耦合，遥测打包效率低下的问题，具有通用化的优点。
一种基于 ccsds 1553 内存动态分配方法

[发明专利]一种基于软件定义的推力器在轨重构方法-CN202211094970.3在审
发明人：谢鸣宇;王晋鹏;陈超;关宏;陆栋宁;雷拥军;宋涛 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2022-09-05 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于软件定义的推力器在轨重构方法，属于航天器姿态控制领域。步骤包括：根据推进分系统架构、安装布局及配置生成推进分系统软件模型；对软件模型进行推力器可重构边界确定；在推力器部分失效情况下，结合推力器可重构边界生成推力器重构方案；将推力器重构方案执行输出，比对输出效能是否满足任务需求。本发明弥补了部分推力器无效下的力矩输出，提高推进系统在轨输出的有效性和可靠性，提升推进系统在轨能力边界。
一种基于软件定义推力轨重构方法

[发明专利]一种敏捷卫星指向控制方法及系统-CN202110350448.6有效
发明人： 陆栋宁;雷拥军;王淑一;汤亮;郭子熙;张志方;刘羽白;朱琦;蒋志雄;张聪;李志辉;刘书豪 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-03-31 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：一种敏捷卫星指向控制方法，包括：根据扫描目标的方位，设计从一个扫描目标到另一个扫描目标的指向目标转换路径，在此规划下始末角位移非零，而始末端角速度为零；针对不同扫描条带的扫描速度，通过多项式曲线，设计从一个扫描状态到另一个扫描状态的转换轨迹，始末端角速度非零，始末角位移为零；将目标机动和扫描状态规划进行叠加，获得既能够完成目标转换又能够实现扫描速度转换的合成指向机动路径，满足目标角位移与扫描角速度的转换约束，始末角速度、始末端角位移均为非零；根据合成的机动路径，计算姿态机动时的前馈补偿力矩。本发明确保卫星指向能够不作任何停留地灵活改变移动方向，使载荷视线能够快速、敏捷地完成目标快速扫描和凝视。
一种敏捷卫星指向控制方法系统

[发明专利]一种系绳分离优化方法和系统-CN202111044079.4有效
发明人：谈树萍;陈超;陆栋宁;雷拥军;王淑一;王邵凯;于强 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： B64G1/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种系绳分离优化方法和系统，该方法包括：在绳系卫星系统中，将母星和子星从分离到形成重力梯度构型的过程，确定为系绳分离的第一阶段；其中，在第一阶段，系绳按照设定速度i0匀速释放；获取系绳的摆角估计值根据摆角估计值判断是否进入系绳分离的第二阶段；当摆角估计值小于设定摆角阈值时，确定进入第二阶段；进入第二阶段，并按照正弦优化轨迹释放系绳，直至释放到期望绳长为止。本发明避免了系绳突然减速导致系绳回弹，解决了传统系绳释放过程中容易出现的突然绷紧或者摆角过大的问题。
一种系绳分离优化方法系统

[发明专利]一种边界触发常值推力下的摆角控制方法和系统-CN202111045639.8有效
发明人：谈树萍;陆栋宁;陈超;雷拥军;王淑一;王邵凯;于强 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-09-07 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： B64G1/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种边界触发常值推力下的摆角控制方法和系统，该方法包括：获取摆角控制精度要求及摆角数组；根据摆角控制精度要求，确定摆角控制实施阈值；根据摆角数组，得到摆角变化趋势函数；根据摆角变化趋势函数、摆角控制实施阈值和当前摆角值，对绳系卫星系统进行边界触发常值推力下的摆角控制。本发明所述摆角控制方法设计的摆角控制触发机制，避免了频繁通过推力进行摆角控制，保证了绳系卫星系统的稳定性，也避免了系绳回弹的风险，适用于面内摆角和面外摆角的控制。
一种边界触发推力控制方法系统

[发明专利]一种高稳SADA姿态扰动地面测试系统及方法-CN202010496682.5有效
发明人：郭超勇;陆栋宁;王淑一;张猛;马婷婷;吴纾婕;陶东;蒋志雄 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-06-03 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：一种高稳SADA姿态扰动地面测试系统及方法，属于航天器姿态控制和测量技术领域。本发明利用角动量守恒定律，通过设计与真实太阳翼具有相同结构参数的模拟太阳翼模拟SADA在轨真实运行状态，同时实现对小惯量气浮台的高稳定度控制，从而准确测量出具有极低速率波动水平的附件驱动扰动影响。本方法具有原理简单可靠，试验成本低，易于操作等优点，具有极强的实用性价值。
一种 sada 姿态扰动地面测试系统方法

[发明专利]一种冗余飞轮组的动态力矩分配与角动量跟踪控制方法-CN202110481652.1有效
发明人： 陆栋宁;雷拥军;陈超;王淑一;王晋鹏;綦艳霞;李晶心;何世民;谢鸣宇;关宏;吴宗哲 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种冗余飞轮组动态力矩分配与角动量跟踪控制方法，属于卫星姿态机动控制技术领域。本发明根据飞轮组的角动量储备以及机动过程中各飞轮实时角动量动态分配飞轮驱动电压，使得冗余飞轮组在所有飞轮都达到饱和前总是工作于不饱和状态，保证了机动力矩的持续、平稳输出，飞轮组的全部角动量能够获得充分的利用；另一方面，针对轴承摩擦、风阻以及电机损耗力矩等扰动因素，提出了一种角动量反馈跟踪控制技术，使力矩轮能够工作在速率轮的模式下，克服了角动量漂移问题，确保飞轮在大角度机动过程中准确跟踪期望角动量。
一种冗余飞轮动态力矩分配角动量跟踪控制方法

[发明专利]一种绳系卫星姿态与角动量一体化控制方法-CN202110477839.4有效
发明人： 陆栋宁;谈树萍;陈超;雷拥军;王淑一;于强;王绍凯;李鹤;徐子荔 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种绳系卫星姿态与角动量一体化控制方法，包括如下步骤：基于系绳力矩的姿态角速率阻尼，实现绳系卫星姿态的重力梯度稳定控制；利用姿控力矩使整星质心与系绳张力方向产生一定的偏离，从而形成动量轮角动量的卸载力矩，对动量轮角动量进行快速卸载，卸载后再恢复正常重力梯度稳定的姿态，从而完成系绳卫星姿态与角动量的一体化控制。本发明确保系绳卫星姿态稳定以及执行机构角动量的卸载同时完成，保证系绳卫星始终具有姿态调整的能力。
一种卫星姿态角动量一体化控制方法

[发明专利]结合双框架剪式力矩陀螺和飞轮的航天器执行机构及其控制方法-CN202110422593.0有效
发明人：郭延宁;唐搏;陆栋宁;马广富;吕跃勇;李传江 -专利权人：哈尔滨工业大学;北京控制工程研究所
申请日： 2021-04-15 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G05D1/08 文献下载
摘要：结合双框架剪式力矩陀螺和飞轮的航天器执行机构及其控制方法，属于航天器姿态控制技术领域，解决了现有采用飞轮或单框架控制力矩陀螺对航天器态控制存在输出力矩小、响应慢或控制算法复杂，且计算量大的问题。本发明采用双框架剪式力矩陀螺驱动航天器进行姿态机动，以三个飞轮吸收双框架剪式力矩陀螺在驱动航天器姿态变换过程中产生的干扰力矩，通过调整DGSPCMG的两个框架角，使航天器始终在欧拉轴方向具备最大机动能力。本发明适用于航天器姿态控制。
结合框架力矩陀螺飞轮航天器执行机构及其控制方法

[发明专利]二转动自由度绳索驱动式并联机构-CN202110097507.3有效
发明人：张祥瑞;张尧;张景瑞;陆栋宁;郭子熙;王有懿;关新;樊茂 -专利权人：北京理工大学
申请日： 2021-01-25 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明涉及二转动自由度绳索驱动式并联机构，属于航天器载荷指向机构领域。本发明的机构包括上平台、下平台、三套绳驱动单元、一套中心刚性支撑单元。其中上平台为圆盘型，均布用于连接固定的螺纹孔，下表面均布3个金属绳索套环；下平台为圆盘型，均布用于连接固定的螺纹孔；每套绳驱动单元包括电机、电机固定挡板、绞盘、绞盘固定挡片、绳索；中心刚性支撑单元包括中心支撑杆和球铰，中心支撑杆上下端均钻制螺纹孔用于和球铰、下平台固定。本发明利用电机旋转控制绳索收放实现上平台的二自由度转动运动，具有工作空间大、指向速度快、精度高、结构简单成本低的特点，可应用于具有快速、大角度运动需求的星载敏感载荷的姿态指向与跟瞄。
转动自由度绳索驱动并联机构

[发明专利]一种动量轮低转速下融合控制电压的高精度转速测量方法-CN202010333143.X有效
发明人：王晋鹏;赵江涛;陈超;关宏;陆栋宁;雷拥军;施海燕;黄碳钢 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-04-24 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G01P3/486 文献下载
摘要：一种动量轮低转速下融合控制电压的高精度转速测量方法，通过动量轮控制电压信号和动量轮模型来预估动量轮的转速，并将预估转速与实际采集动量轮转速进行融合处理，同时通过优化算法，以提高动量轮低转速区的转速采集精度，解决了传统光电码盘测量动量轮转速在低转速情况下有较大误差和时延、容易导致动量轮摩擦力矩前馈补偿不准确的问题，方法流程清晰，测量精度高。
一种动量转速融合控制电压高精度测量方法

[发明专利]一种机动过程中天线预置的高稳定度控制方法-CN201910668429.0有效
发明人：刘其睿;王淑一;袁利;谌颖;车汝才;陆栋宁;高进;张晋;张怡;葛莹;王丽娇;田科丰;吴倩 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2019-07-23 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G05D3/12 文献下载
摘要：一种机动过程中天线预置的高稳定度控制方法，包括步骤如下：(1)在卫星姿态机动开始时向天线发送角度预置指令；(2)在卫星姿态机动期间和姿态机动结束后的稳定控制期间，根据姿态机动目标角度、卫星当前轨道位置和天线接收站位置，实时计算天线理论目标转动角度，并发送给天线用于预置和预置完成后的跟踪。本发明的方法根据天线大角度预置运动时干扰力矩较大而平稳跟踪时干扰力矩较小的特点，将卫星天线预置过程放在姿态机动阶段完成，充分利用卫星姿态机动阶段的高控制带宽和快速调整能力，对天线预置干扰力矩带来的姿态扰动进行快速稳定，避免了天线预置干扰力矩对姿态稳定度的不利影响。
一种机动过程天线预置稳定控制方法

[发明专利]一种基于自主标定的卫星半长轴保持自主轨控方法-CN202010859350.9有效
发明人：王淑一;刘洁;雷拥军;陆栋宁;丁建钊;王晋鹏;程莉;刘彤;李晶心;何世民 -专利权人：北京控制工程研究所
申请日： 2020-08-24 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： B64G1/24 文献下载
摘要：一种基于自主标定的卫星半长轴保持自主轨控方法，属于航天器轨道控制领域，首先基于GNSS测量或者轨道外推计算进行实时卫星轨道计算；其次根据星上装订的标称轨道半长轴以及实时计算的卫星平均轨道半长轴进行比较，当误差连续N次大于自主轨控阈值时，进行自主推力标定和自主轨控量计算。根据压力传感器和贮箱温度的实时测量，进行卫星质量和轨控推力的实时自主标定，再根据目标轨道半长轴与实时平轨道半长轴的误差进行轨控时长的计算，并选取远地点时刻作为轨控开机的中心时刻，将QPre圈次后的远地点位置设为轨控开机的中心时刻，进而确定出轨控推力器开机和关机时刻。本发明方法大大提高了航天器的自主轨控能力。
一种基于自主标定卫星半长轴保持方法

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