北京理工大学朱圣英获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利弱引力不规则小天体着陆自适应制导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:CN117734966B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03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:202311765692.4,技术领域涉及:B64G1/24;该发明授权弱引力不规则小天体着陆自适应制导方法是由朱圣英;隋志辉;崔平远;徐瑞;梁子璇;龙嘉腾设计研发完成,并于2023-12-21向国家知识产权局提交的专利申请。
本弱引力不规则小天体着陆自适应制导方法在说明书摘要公布了:本发明公开的弱引力不规则小天体着陆自适应制导方法,属于深空探测器制导技术领域。本发明实现方法为:选取探测器位置和速度为状态变量,建立探测器着陆动力学模型;引入性能函数确定约束边界,给定允许的上界与下界,确定性能函数的稳态值及性能函数收敛速度参数;通过预设性能函数及误差转换函数,将有不等式约束的轨迹跟踪系统转换为无约束跟踪系统;设置神经网络节点数与高斯型基函数,使用RBFNN逼近小天体的引力随着探测器与着陆点距离的减小而带来的不确定性扰动;将神经网络拟合的引力场不确定性扰动引入自适应制导律中,自适应制导律参数随探测器状态、跟踪误差及神经网络拟合结果自适应调节,保证着陆过程中轨迹跟踪的快速性与高精度。
本发明授权弱引力不规则小天体着陆自适应制导方法在权利要求书中公布了:1.弱引力不规则小天体着陆自适应制导方法,其特征在于:包括如下步骤, 步骤1、选取探测器位置和速度为状态变量,在小行星固连坐标系下建立探测器着陆动力学模型; 步骤1实现方法为, 选取探测器的位置、速度为状态变量,设小天体绕其最大惯量主轴匀速自旋,忽略其他干扰力,在小天体固连坐标系下,探测器的着陆动力学方程表示为: 1 其中r为探测器的位置矢量,v为探测器的速度矢量,为小天体自旋角速度矢量,gr为探测器受到的小天体引力加速度,小天体引力加速度扰动未知有界,且其变化率也有界,ac为施加的控制加速度指令;将式1写成标量形得: 2 U为探测器在小行星附近的引力势能,,,分别表示引力势能在三轴方向上的偏导数,acx,acy,acz分别表示三轴方向上控制加速度,以上变量均为在小天体固连坐标系下的表达;定义探测器着陆过程中的轨迹跟踪误差为et=r-rd,rd为附着过程中的标称轨迹; 步骤2、引入性能函数确定约束边界,给定探测器轨迹跟踪误差能够允许的上界与下界,确定性能函数的稳态值及性能函数收敛速度参数;通过预设性能函数及误差转换函数,将有不等式约束的轨迹跟踪系统转换为无约束跟踪系统; 步骤2实现方法为, 对于光滑连续函数,如果满足: 1,且关于时间t严格单调递减; 2则称函数为性能函数,对于小行星着陆非线性系统,将预设性能函数设计为如下形式 3 其中,,为预先设定的正常数,为稳态误差允许的最大初值,为时间趋近于无穷时性能函数的稳态值,l决定性能函数的收敛速度; 由式4与5所示,通过设,不等式约束确定探测器轨迹跟踪误差能够允许的上界与下界,使着陆过程中的轨迹跟踪误差et达到预先设定的稳态性能和瞬态性能; 4 5 其中为超调量抑制参数,e0;直接对含有不等式约束的非线性系统进行处理的难度较大,故将有不等式约束的误差et转换为等价无约束的误差,有: 6 其中S为误差转化函数,为转换误差,误差转换函数设计为: 7 根据上式有: 8 则有: 9 令,进行参数替换,则有: 10 取误差变量s为如下形式,为常值参数 11 记探测器状态变量为,小行星着陆动力学模型简写为下式: 12 其中:,,,进而有: ,为表达简便式中e=et,,其中:为系统参数,,,i=1…6; 步骤3、设置神经网络节点数与高斯型基函数,使用径向基神经网络逼近小天体的引力随着探测器与着陆点距离的减小而带来的不确定性扰动,使探测器的动力学模型更加精确; 步骤3实现方法为, 采用如下径向基神经网络逼近小天体的引力随着探测器与着陆点距离的减小而带来的不确定性扰动D: 13 式中:,m为网络隐层节点数;hj为基函数,表达形式采用高斯基函数如式14所示: 14 式中:cj为网络中第j个节点的中心向量,为节点j的基宽值, 为神经网络权值矩阵,为神经网络逼近误差;将神经网络输入取为,则不确定项D的估计写为: 15 式中:为神经网络权值矩阵的估计; 步骤4、在使用RBFNN逼近小天体附着动力学中的非线性不确定扰动的基础上,对误差转换后的状态变量设计自适应律估计逼近误差上界,保证着陆过程中轨迹跟踪的快速性与高精度; 步骤4实现方法为, 在使用RBFNN逼近小天体附着动力学中的非线性不确定项的基础上,针对逼近误差上界,引入如下自适应控制律 16 其中:表示对逼近误差上界的估计,K0,,,,,为待设计的控制器参数及自适应增益;通过式16设计的控制器u使得s有界,则和有界,最终能够使弱引力不规则小天体探测器精确附着在目标着陆点,且能够实现对标称轨迹的快速鲁棒跟踪,防止因轨迹跟踪误差过大而造成着陆位置偏离目标着陆点、探测器与障碍碰撞,增加探测器着陆过程的安全性。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人北京理工大学,其通讯地址为:100081 北京市海淀区中关村南大街5号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
以上内容由龙图腾AI智能生成。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

皖公网安备 34010402703815号
请提出您的宝贵建议,有机会获取IP积分或其他奖励