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龍圖騰網獲悉北京控制工程研究所申請的專利一種引力波探測日心編隊拖曳控制系統設計方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115630474B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-19發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211063586.7，技術領域涉及：G06F30/20；該發明授權一種引力波探測日心編隊拖曳控制系統設計方法是由茍興宇;徐超;陶佳偉;馬官營;談樹萍;王麗嬌;蔣慶華設計研發完成，并于2022-08-31向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種引力波探測日心編隊拖曳控制系統設計方法在說明書摘要公布了：本發明提供了一種引力波探測日心編隊拖曳控制系統設計方法，包括以下步驟，建立引力波探測日心編隊航天器在拖曳控制下的原理性數值仿真軌道動力學模型；計算并根據編隊構型穩定性指標調整初軌參數；構建引力波探測日心編隊拖曳控制系統；確定各位移模式拖曳控制回路中慣性傳感器的關鍵指標；計算各位移模式拖曳控制對象的最大負剛度系數，確定慣性傳感器的極限傳遞函數模型；確定對各航天器的推進系統在三個拖曳控制自由度的最大推力需求；根據設計指標完成各拖曳控制器設計。本發明能夠在不中斷科學探測的情況下，一方面保證參考質量位移偏差所導致的加速度增量滿足引力波探測所設定的PSD指標，另一方面有效提高探測編隊構型穩定性。

本發明授權一種引力波探測日心編隊拖曳控制系統設計方法在權利要求書中公布了：1.一種引力波探測日心編隊拖曳控制系統設計方法，所述引力波探測日心編隊包括三顆形成等邊三角形編隊的航天器，所述等邊三角形的三條邊為引力波科學觀測臂，三個內角為呼吸角，其特征在于，包括以下步驟： 1建立引力波探測日心編隊航天器在拖曳控制下的原理性數值仿真軌道動力學模型； 2獲取引力波探測日心編隊各航天器的初始軌道參數，根據初始軌道參數和拖曳控制下的原理性數值仿真軌道動力學模型對各航天器進行軌道動力學仿真，獲取各航天器的位置矢量，根據位置矢量計算各航天器的指令加速度矢量；根據各航天器位置矢量計算引力波探測日心編隊構型穩定性指標，所述引力波探測日心編隊構型穩定性指標包括觀各測臂臂長變化范圍、各測臂臂長變化率和各呼吸角變化范圍；判斷是否均滿足設計要求，若均滿足設計要求，進入步驟3，否則調整初始軌道參數，直至均滿足設計要求后進入步驟3； 3構建引力波探測日心編隊拖曳控制系統，每個航天器設置兩個位移模式拖曳控制自由度及一個加速度模式拖曳控制自由度， 所述兩個位移模式拖曳控制自由度的控制方向分別沿該航天器的兩個觀測臂方向，每個位移模式拖曳控制自由度包括位移模式拖曳控制器和慣性傳感器，每個位移模式拖曳控制器根據該航天器指令加速度矢量在其控制方向上的分量形成慣性傳感器中的參考質量的指令位移，驅動該航天器的推進系統對該航天器的質心實施位移模式拖曳控制； 所述加速度模式拖曳控制自由度的控制方向沿等邊三角形編隊平面的法向，所述加速度模式拖曳控制自由度的加速度模式拖曳控制器根據該航天器指令加速度矢量在其控制方向上的分量，驅動該航天器的推進系統對該航天器的質心實施加速度模式拖曳控制； 4根據各航天器的指令加速度矢量確定各位移模式拖曳控制自由度的慣性傳感器的關鍵指標，所述關鍵指標至少包括，慣性傳感器的參考質量在拖曳控制方向所受負剛度力加速度函數和慣性傳感器參考質量的機械限位； 5根據各位移模式拖曳控制自由度的慣性傳感器的關鍵指標計算各位移模式拖曳控制自由度的慣性傳感器的最大負剛度系數； 6根據各航天器的指令加速度矢量確定各航天器的推進系統沿位移模式拖曳控制自由度控制方向上的最大推力需求和沿加速度位移模式拖曳控制自由度控制方向上的最大推力需求，用于進行后續航天器推進系統的推進器安裝布局確定； 7根據各位移模式拖曳控制自由度的慣性傳感器的最大負剛度系數計算相應慣性傳感器的極限傳遞函數模型，在此基礎上完成各位移模式拖曳控制器設計，使各位移模式拖曳控制器的參考質量的加速度PSD指標滿足所指定頻段上的加速度PSD指標要求； 8完成各加速度模式拖曳控制器設計； 所述步驟1中，建立引力波探測日心編隊航天器在拖曳控制下的原理性數值仿真軌道動力學模型，具體為： 所述拖曳控制為抵消全部保守力攝動情形的拖曳控制； 對引力波探測日心編隊中的任意航天器j，其日心軌道動力學方程為： rj為從日心J2000慣性系原點到航天器j質心的位置矢量，rj＝|rj|為該矢量的模值，μs為太陽引力常數，為rj對時間的二階導數，j＝A、B、C，分別代表引力波探測日心編隊中的三顆航天器；acd,j為航天器j所受各攝動天體的保守力攝動加速度和矢量。

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