国家自然科学基金(61203197)
- 作品数：12 被引量：28H指数：3
- 相关作者：郁丰熊智李烨王振宇刘伟霞更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学航天恒星科技有限公司中国人民解放军更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金航天科技创新基金江苏高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 基于BD导航卫星的空基伪卫星网络动态共视授时技术被引量：1
- 2014年
- 为实现广域空基伪卫星网络的精确共视授时,提出了网内传递共视授时方法;为进一步削弱对流层延迟误差的影响,提出了卫星共视选星策略;通过分析SIN/BD组合导航系统定位误差的统计特性,在揭示授时误差与组合导航系统定位误差之间数学关系的基础上,又提出采用整网平均法用以减少动态平台定位误差的影响。仿真结果表明:传递共视方法能很好地完成大区域网络的授时,有选星策略比无选星策略的对流层延迟减少约80%,运用整网平均的方法能实现优于0.3 ns的高精度共视授时,所提方法能够大幅度提高动态共视授时的精度。
- 史海青郁丰
- 关键词：SIN
- 箭载导航系统故障重启的参数恢复算法
- 2015年
- 针对箭载计算机可能出现的断电等异常情况,需要设计故障后的导航参数恢复算法以保证导航系统正常运行。对于箭载系统,在故障的短时间内可认为火箭以预定航迹飞行,导航值与航迹值在误差范围内保持一致,因此可以利用先验的弹道数据,选用插值法将其细分,找到故障时刻对应的航迹值,并通过查找故障时间得出故障结束后的航迹值,通过补偿算法得到故障恢复时刻的导航值,完成重定位过程。这种方法误差较小,重定位精度较高。
- 朱海微郁丰熊智
- 关键词：插值
- 立方星剩磁在轨辨识与主动补偿技术被引量：1
- 2016年
- 立方星的姿态测量与控制系统常采用磁测磁控结合偏置动量轮的方案,整星剩磁干扰力矩是影响姿态控制精度的重要因素之一。提出了一种利用磁强计实现剩磁矩在轨辨识与利用磁力矩器实现剩磁矩主动补偿的新方案:基于磁强计输出和卫星姿态动力学建立了剩磁矩在轨辨识模型,并利用采样滤波器(UKF)提高单磁强计条件下的辨识效果;把控制对象简化成线性定常系统,分析了剩磁干扰力矩对姿态的影响数学模型,并针对磁力矩器和磁强计分时工作的特点,基于叠加性原理提出了基于角速度的剩磁矩主动补偿算法。仿真研究表明,在1000 s内剩磁矩在轨辨识精度为0.001 A×m^2量级,主动补偿后,偏航角、滚动角与俯仰角控制误差分别从4.3°、4.6°与2.1°均减少至0.4°以内。提出的方法为类似配置卫星减少剩磁干扰力矩的影响提供了一种新思路。
- 李烨郁丰王群仰
- 关键词：剩磁
- 一种采用双目视觉加惯性测量的航天器组合相对导航方法被引量：6
- 2016年
- 以对偶四元数为数学工具,在机器视觉和惯性导航的基础上提出了一种新的航天器相对导航算法。介绍了对偶四元数的空间位姿模型,并基于共线投影原理建立了双目视觉的测量模型,为系统提供观测数据。根据航天器运动学模型推导其状态方程,并在此基础上设计了扩展卡尔曼滤波器。通过计算机仿真验证了该相对导航算法的有效性。仿真结果表明该方法对航天器的相对位置、姿态和速度均具有良好的估计精度,可以满足交会对接、航天器捕获等任务的精度需求。
- 赵逸伦乔兵靳永强郁丰
- 关键词：双目视觉卡尔曼滤波航天器
- 基于虚拟滑模控制方法的非合作航天器姿态估计被引量：1
- 2016年
- 针对非合作航天器的非线性姿态估计问题,提出一种利用虚拟滑模控制思想实现对目标航天器姿态参数估计的方法。将立体视觉系统输出的实时观测数据作为虚拟控制系统的输入,将航天器的姿态动力学数学模型作为虚拟的控制对象,采用滑模变结构控制器计算出虚拟力矩控制量,从而使虚拟航天器的姿态与观测姿态同步,虚拟航天器姿态即为非合作航天器姿态参数的估计值。仿真实验验证表明,在存在系统误差及状态量初始误差较大的情况下,所提出的基于虚拟滑模控制的估计算法估计效果优于扩展卡尔曼滤波算法,并较好地协调了变结构控制鲁棒性与平滑控制抖振之间的矛盾。
- 于晓婷郁丰何真熊智王振宇
- 关键词：立体视觉
- 组合航天器转动惯量在轨两步辨识标定被引量：7
- 2013年
- 在轨辨识转动惯量参数是主动航天器与非合作空间目标构成组合体后实现高精度姿态控制的重要前提,文章提出了一种两步在轨辨识组合航天器转动惯量参数的方法。第一步以航天器本体坐标系滚动轴转动惯量为基准将转动惯量矩阵归一化,得到特殊的转动惯量比矩阵,建立与其相关的姿态动力学模型,提出了基于扩展卡尔曼滤波的在轨辨识算法,基于星上陀螺角速率测量信息在100s左右辨识出所有转动惯量比参数,克服了由于模型简单导致转动惯量信息辨识不完整的缺点;第二步基于第一步辨识得到的转动惯量比参数,采用最小二乘算法辨识得到滚动轴转动惯量值,计算量小,消耗能量少。最后给出仿真算例,辨识精度基本在1%之内,验证了方法的有效性。
- 刘伟霞熊智郁丰姚小松
- 关键词：转动惯量扩展卡尔曼滤波最小二乘
- 基于立体视觉的非合作航天器超近距离相对导航被引量：3
- 2014年
- 为实现空间中无法直接获取位姿信息的非合作航天器的相对导航,在充分考虑目标星在空间中做自由翻滚的前提下,提出一种基于立体视觉的超近距离非合作航天器相对导航理论。根据相对位姿动力学模型推导其状态方程,利用立体视觉系统提供观测数据,在此基础上设计扩展卡尔曼滤波器,确定目标卫星相对于追踪星的相对位置,相对速度和角速度,从而优化和引导机械臂捕获目标航天器,并通过实例进行仿真验证。仿真结果表明:该方法对相对位置的估计精度优于0.01 m,相对姿态精度优于0.02?,能有效提高超近距离非合作航天器相对导航的精度。
- 于晓婷郁丰吴佳鹏
- 关键词：立体视觉系统
- 基于惯性/天文互助的导航系统初始化算法被引量：1
- 2017年
- 惯性/天文组合导航初始化精度直接影响惯导工作精度,针对所有导航参数未知的情况,提出一种惯性/天文互助实现导航系统初始化的方法。根据惯性水平对准原理得到一定精度的水平姿态;基于惯性水平基准利用星敏感器测得的星体高度角,采用高度差定位原理获取初始位置,并进行姿态粗对准及精对准,同时得到惯性器件误差估计值,并对陀螺与加速度计输出进行修正,然后再一次进行初始化的迭代过程,提高初始化精度。仿真结果表明,经过一次迭代定位精度即可达到10m以内,水平姿态精度可达到0.2",航向误差在3"以内,说明上述初始化算法能够实现高精度的导航系统初始化。
- 朱海微郁丰熊智施丽娟
- 关键词：组合导航初始化天文定位
- 基于运动辅助的视觉导航处理方法
- 2017年
- 为加速失效卫星在轨操作实验平台中的图像处理,提出一种基于运动辅助的视觉导航处理方法。首先,根据在轨操作实验平台的工作原理,建立了视觉导航系统与失效卫星模拟装置之间的相对运动模型;然后,利用扩展卡尔曼滤波器估计两者之间的相对位置与目标运动角速度;最后,根据运动模型与坐标系之间的转换关系,预测失效卫星模拟装置特征在视觉系统中的像素坐标,在特征临近区域进行局部图像处理,可提高视觉图像处理速度。实验结果表明:采用文中方法较改进前的图像处理速度提高了3倍,从而验证了运动辅助的视觉导航处理方法的有效性。
- 赵依郁丰许娜汪永生
- 关键词：图像处理
- 基于参考轨迹的失效卫星相对位姿建模与控制
- 2013年
- 以追踪星对非合作失效卫星的超近距离巡视为背景,对基于参考轨迹的失效卫星相对位姿建模与控制进行研究。根据非合作失效卫星在空间定轴慢旋的特性,通过在失效卫星表面确定一个兴趣区域,建立便于相对位姿动力学模型设计的参考坐标系与兴趣坐标系,从而便于位置与姿态2个方面的参考轨迹指令的实时计算;基于Hill方程和姿态动力学模型,推导基于非合作目标表面参考点的近似耦合相对位姿动力学模型;在此基础上,设计相对位姿耦合控制方法,并进行Simulink仿真实验验证。仿真结果表明:基于参考轨迹推导的相对位姿动力学模型简洁有效,设计的位姿耦合控制方法使系统具有较高的控制精度,相对位置控制精度为0.1 m,相对姿态控制精度为0.15。
- 姚小松熊智郁丰刘伟霞
- 关键词：相对位姿
