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龙图腾网获悉浙江大学湖州研究院申请的专利一种观测和避碰约束的航天器临近机动跟踪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：CN119872926B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-30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：202411936828.8，技术领域涉及：B64G1/24；该发明授权一种观测和避碰约束的航天器临近机动跟踪控制方法是由范丽;郑明月;徐韵设计研发完成，并于2024-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种观测和避碰约束的航天器临近机动跟踪控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种观测和避碰约束的航天器临近机动跟踪控制方法，包括采用对偶四元数描述建立相对运动学和动力学模型，利用相对位姿对偶四元数构建观测视线约束和避碰安全约束，基于两种约束设计人工势函数，并进一步设计临近机动跟踪控制律，所提的临近机动跟踪控制方法可以使服务航天器在始终满足观测和安全约束的条件下抵近目标航天器，并最终保持对其稳定跟踪。

本发明授权一种观测和避碰约束的航天器临近机动跟踪控制方法在权利要求书中公布了：1.一种观测和避碰约束的航天器临近机动跟踪控制方法，其特征在于：所述航天器临近机动跟踪控制方法包括： 采用对偶四元数描述建立相对运动学和动力学模型，对偶四元数表示的服务航天器相对于目标航天器的6自由度运动学方程为： 对偶四元数表示的服务航天器相对于目标航天器的6自由度动力学方程为： 利用相对位姿对偶四元数构建观测视线约束，相机轴线与服务航天器体坐标系oS-xSySzS的oSzS轴重合，观测圆锥包络的顶点N即为镜头表面和相机轴线的相交点，用坐标0,0,zNT表示N点的位置坐标，相机的观测包络为无限高的圆锥，其半视场角用θ表示；目标航天器在相机视场中运动，包络设计为正圆球，考虑目标的外观，新观测包络可以看作视场边界沿oSzS轴方向平移得到，新观测包络的顶点用N′表示，其位置坐标为0,0,zN+RTsinθT，目标质心oT在体坐标系oS-xSySzS中的运动包络方程为： 式中，zN′＝zN+RTsinθ；为使oT始终处于新的包络之内，需要满足： 式中，U＝diag1,1,0；在方程4中，为的函数，并用βFOV0作为对目标航天器质心oT的位置约束，进一步将βFOV表示为qST的函数βFOV＝βFOVqST，推导如下： 式中，表示由生成的四元数，进一步有： 式中，由方程5和6得到： 式中，为对称矩阵，进一步得到： 结合方程4、7和8得到： 式中，式9即为对偶四元数qST表示的观测视线约束； 利用相对位姿对偶四元数构建避碰安全约束，采用正圆球作为服务航天器和目标航天器的包络，圆球半径分别为RS和RT，用含的函数表示两航天器不会发生碰撞的条件： 进一步将βCA表示为qST的函数，得到： 式11即为对偶四元数qST表示的避碰安全约束； 基于两种约束设计人工势函数以及临近机动跟踪控制律。

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