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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种适用于江河成像的敏捷卫星姿态控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120315467B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510774092.7，技术领域涉及：G05D1/495；该发明授权一种适用于江河成像的敏捷卫星姿态控制方法是由高旭东;李鹏杰;马嘉晨;张宇翔设计研发完成，并于2025-06-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种适用于江河成像的敏捷卫星姿态控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种适用于江河成像的敏捷卫星姿态控制方法，首先根据成像任务规划出各次姿态机动时间和各成像条带成像初始时刻和终端时刻，生成折线条带，并计算机动过程中的姿态、角速度及角加速度信息；然后定义系统状态变量，进而建立姿态系统离散化模型；求解LQR问题获得反馈增益矩阵，进而根据反馈增益矩阵计算最小鲁棒不变集合，最后求解优化问题以生成最优标称控制序列，并结合前馈力矩补偿量计算模块输出指令力矩；最后根据指令力矩计算控制力矩陀螺群的框架角指令角速度，通过奇异鲁棒逆指令操作律实现力矩输出。此方法很大程度上改善了江河流域蜿蜒轨迹成像过程，整星能够快速机动且快速稳定，能够获得更好的成像效果。

本发明授权一种适用于江河成像的敏捷卫星姿态控制方法在权利要求书中公布了：1.一种适用于江河成像的敏捷卫星姿态控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1、成像轨迹规划，根据成像任务规划出各次姿态机动时间和各成像条带成像初始时刻和终端时刻，生成折线条带，并计算机动过程中的姿态、角速度及角加速度信息，进而判断进行后续的姿态机动； 步骤2、设计管模型预测控制器，首先建立航天器姿态动力学与运动学模型；然后定义系统状态变量，进而建立姿态系统离散化模型；求解LQR问题获得反馈增益矩阵，进而根据反馈增益矩阵计算最小鲁棒不变集合，最后求解优化问题以生成最优标称控制序列，并结合前馈力矩补偿量计算模块输出指令力矩； 所述管模型预测控制器优化问题的目标函数为： ； 其中，和是标称状态和控制输入，是预测时域末端的标称状态；求解优化问题得到的就是最优标称控制序列在本时刻的控制动作，是控制输出权重矩阵，表示标称状态，表示第k时刻，A指代的是系统状态转移矩阵；B指的是控制输入矩阵，表示预测时域长度，为整数；表示状态权重矩阵；表示Lyapunov方程的解矩阵；表示紧缩后状态约束集合；表示紧缩后控制约束集合；为转置；表示管模型预测控制器优化问题的目标函数； 所述步骤2中还包括对姿态动力学进行改写得到离散化模型： ； ； ； 式中，k+1表示下一个时刻，和分别指下一时刻和当前时刻的系统状态变量，表示系统控制变量，，表示由于环境干扰在每个第k时刻对系统动力学的影响，即扰动；为扰动上限，；指的是改写后的离散化模型；表示代表由6维实数向量构成的空间；表示由7维实数向量构成的空间；表示把两个6阶单位矩阵上下堆叠起来形成的一个分块矩阵； 所述求解LQR问题获得反馈增益矩阵的方法为： 误差表示实际状态相对于标称状态在第k时刻之后的偏差，得，其中是标称控制输入，反馈增益矩阵离线设计使系统二次稳定，反馈增益矩阵的求解，其中T为转置，给定、以及和后可以直接求解，对应状态变量；是控制输出权重矩阵，反映了力矩的限制；表示标称状态在时间步时刻的控制变量； 所述最小鲁棒不变集合的求解方法为： 根据计算得到的反馈增益矩阵，通过闵可夫斯基和计算方法，计算最小鲁棒不变集合： ；； 为闵可夫斯基和计算，表示闭环状态矩阵的i次幂；表示闭环状态矩阵； 时停止，最终， 其中，表示迭代次数；i表示幂次数；表示T+1步鲁棒不变集合；表示T步鲁棒不变集合；表示通过多次迭代后最终收敛到，迭代次数趋向于无穷，实际使用中会很快在有限次迭代后收敛； 所述最优标称控制序列满足：；； 其中，表示标称状态在第k时刻的系统状态变量；表示在第k时刻经优化得到的最优标称控制输入；表示表示在第k时刻的第个干扰值；表示是在第k时刻的最优标称扰动补偿量；表示当前时刻的系统状态变量；表示标称状态； 步骤3、根据指令力矩计算控制力矩陀螺群的框架角指令角速度，通过奇异鲁棒逆指令操作律实现力矩输出。

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