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龍圖騰網(wǎng)獲悉杭州電子科技大學(xué)申請(qǐng)的專利一種適用于江河成像的敏捷衛(wèi)星姿態(tài)控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120315467B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510774092.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05D1/495；該發(fā)明授權(quán)一種適用于江河成像的敏捷衛(wèi)星姿態(tài)控制方法是由高旭東;李鵬杰;馬嘉晨;張宇翔設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-06-11向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種適用于江河成像的敏捷衛(wèi)星姿態(tài)控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種適用于江河成像的敏捷衛(wèi)星姿態(tài)控制方法，首先根據(jù)成像任務(wù)規(guī)劃出各次姿態(tài)機(jī)動(dòng)時(shí)間和各成像條帶成像初始時(shí)刻和終端時(shí)刻，生成折線條帶，并計(jì)算機(jī)動(dòng)過程中的姿態(tài)、角速度及角加速度信息；然后定義系統(tǒng)狀態(tài)變量，進(jìn)而建立姿態(tài)系統(tǒng)離散化模型；求解LQR問題獲得反饋增益矩陣，進(jìn)而根據(jù)反饋增益矩陣計(jì)算最小魯棒不變集合，最后求解優(yōu)化問題以生成最優(yōu)標(biāo)稱控制序列，并結(jié)合前饋力矩補(bǔ)償量計(jì)算模塊輸出指令力矩；最后根據(jù)指令力矩計(jì)算控制力矩陀螺群的框架角指令角速度，通過奇異魯棒逆指令操作律實(shí)現(xiàn)力矩輸出。此方法很大程度上改善了江河流域蜿蜒軌跡成像過程，整星能夠快速機(jī)動(dòng)且快速穩(wěn)定，能夠獲得更好的成像效果。

本發(fā)明授權(quán)一種適用于江河成像的敏捷衛(wèi)星姿態(tài)控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種適用于江河成像的敏捷衛(wèi)星姿態(tài)控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1、成像軌跡規(guī)劃，根據(jù)成像任務(wù)規(guī)劃出各次姿態(tài)機(jī)動(dòng)時(shí)間和各成像條帶成像初始時(shí)刻和終端時(shí)刻，生成折線條帶，并計(jì)算機(jī)動(dòng)過程中的姿態(tài)、角速度及角加速度信息，進(jìn)而判斷進(jìn)行后續(xù)的姿態(tài)機(jī)動(dòng)； 步驟2、設(shè)計(jì)管模型預(yù)測(cè)控制器，首先建立航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)模型；然后定義系統(tǒng)狀態(tài)變量，進(jìn)而建立姿態(tài)系統(tǒng)離散化模型；求解LQR問題獲得反饋增益矩陣，進(jìn)而根據(jù)反饋增益矩陣計(jì)算最小魯棒不變集合，最后求解優(yōu)化問題以生成最優(yōu)標(biāo)稱控制序列，并結(jié)合前饋力矩補(bǔ)償量計(jì)算模塊輸出指令力矩； 所述管模型預(yù)測(cè)控制器優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)為： ； 其中，和是標(biāo)稱狀態(tài)和控制輸入，是預(yù)測(cè)時(shí)域末端的標(biāo)稱狀態(tài)；求解優(yōu)化問題得到的就是最優(yōu)標(biāo)稱控制序列在本時(shí)刻的控制動(dòng)作，是控制輸出權(quán)重矩陣，表示標(biāo)稱狀態(tài)，表示第k時(shí)刻，A指代的是系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；B指的是控制輸入矩陣，表示預(yù)測(cè)時(shí)域長(zhǎng)度，為整數(shù)；表示狀態(tài)權(quán)重矩陣；表示Lyapunov方程的解矩陣；表示緊縮后狀態(tài)約束集合；表示緊縮后控制約束集合；為轉(zhuǎn)置；表示管模型預(yù)測(cè)控制器優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)； 所述步驟2中還包括對(duì)姿態(tài)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行改寫得到離散化模型： ； ； ； 式中，k+1表示下一個(gè)時(shí)刻，和分別指下一時(shí)刻和當(dāng)前時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)變量，表示系統(tǒng)控制變量，，表示由于環(huán)境干擾在每個(gè)第k時(shí)刻對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的影響，即擾動(dòng)；為擾動(dòng)上限，；指的是改寫后的離散化模型；表示代表由6維實(shí)數(shù)向量構(gòu)成的空間；表示由7維實(shí)數(shù)向量構(gòu)成的空間；表示把兩個(gè)6階單位矩陣上下堆疊起來形成的一個(gè)分塊矩陣； 所述求解LQR問題獲得反饋增益矩陣的方法為： 誤差表示實(shí)際狀態(tài)相對(duì)于標(biāo)稱狀態(tài)在第k時(shí)刻之后的偏差，得，其中是標(biāo)稱控制輸入，反饋增益矩陣離線設(shè)計(jì)使系統(tǒng)二次穩(wěn)定，反饋增益矩陣的求解，其中T為轉(zhuǎn)置，給定、以及和后可以直接求解，對(duì)應(yīng)狀態(tài)變量；是控制輸出權(quán)重矩陣，反映了力矩的限制；表示標(biāo)稱狀態(tài)在時(shí)間步時(shí)刻的控制變量； 所述最小魯棒不變集合的求解方法為： 根據(jù)計(jì)算得到的反饋增益矩陣，通過閔可夫斯基和計(jì)算方法，計(jì)算最小魯棒不變集合： ；； 為閔可夫斯基和計(jì)算，表示閉環(huán)狀態(tài)矩陣的i次冪；表示閉環(huán)狀態(tài)矩陣； 時(shí)停止，最終， 其中，表示迭代次數(shù)；i表示冪次數(shù)；表示T+1步魯棒不變集合；表示T步魯棒不變集合；表示通過多次迭代后最終收斂到，迭代次數(shù)趨向于無窮，實(shí)際使用中會(huì)很快在有限次迭代后收斂； 所述最優(yōu)標(biāo)稱控制序列滿足：；； 其中，表示標(biāo)稱狀態(tài)在第k時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)變量；表示在第k時(shí)刻經(jīng)優(yōu)化得到的最優(yōu)標(biāo)稱控制輸入；表示表示在第k時(shí)刻的第個(gè)干擾值；表示是在第k時(shí)刻的最優(yōu)標(biāo)稱擾動(dòng)補(bǔ)償量；表示當(dāng)前時(shí)刻的系統(tǒng)狀態(tài)變量；表示標(biāo)稱狀態(tài)； 步驟3、根據(jù)指令力矩計(jì)算控制力矩陀螺群的框架角指令角速度，通過奇異魯棒逆指令操作律實(shí)現(xiàn)力矩輸出。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請(qǐng)人或?qū)＠麢?quán)人杭州電子科技大學(xué)，其通訊地址為：310018 浙江省杭州市錢塘區(qū)白楊街道2號(hào)大街1158號(hào)；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。