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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种无模型的大气层外拦截器制导控制一体化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：CN119460170B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-08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：202411251547.9，技术领域涉及：B64G1/24；该发明授权一种无模型的大气层外拦截器制导控制一体化方法是由宋申民;张禹琛;李俊;刘金钢设计研发完成，并于2024-09-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无模型的大气层外拦截器制导控制一体化方法在说明书摘要公布了：本发明涉及航天器制导与控制领域，公开了一种无模型的大气层外拦截器制导控制一体化方法，首先，构建一个轴向不可控的拦截器制导控制一体化模型。考虑到大气层外拦截存在的测量噪声和外界干扰，提出一种非奇异固定时间滑模面，并在此基础上分别设计固定时间的末制导律和姿态跟踪控制器，以提高控制系统的实时性和鲁棒性。最后，基于Lyapunov理论证明了控制系统的固定时间稳定性，本发明能够考虑拦截器在拦截过程中的姿态与轨道耦合作用，从而在末制导阶段实现对目标的精准打击。

本发明授权一种无模型的大气层外拦截器制导控制一体化方法在权利要求书中公布了：1.一种无模型的大气层外拦截航天器制导控制一体化方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1，建立拦截航天器和目标航天器的相对轨道动力学模型； 步骤S2，建立航天器的相对姿态动力学模型； 步骤S3，基于终端滑模变结构控制方法存在的奇异性问题，设计一种非奇异固定时间滑模面； 步骤S4，在步骤S3的基础上设计基于视场约束的固定时间姿态跟踪控制器和末制导律； 所述步骤S2使用修正的罗德里格参数方法描述拦截航天器的姿态运行方程： 其中，σc,分别表示拦截航天器在本体坐标系系下相对于惯性坐标系的罗德里格参数和角速度，为拦截航天器的控制力矩，为干扰力矩，为拦截航天器的转动惯量，完整表达式如下 对于拦截航天器，其转动惯量具有以下性质 J12＝J21,J13＝J31,J23＝J32 根据拦截过程中的视线倾角和视线偏角，将视线角表示的惯性坐标系到视线系的转换矩阵与欧拉角表示的惯性坐标系到视线系的转换矩阵比对，得到由欧拉角表示的拦截航天器期望姿态角，进而得到期望的罗德里格参数，表示为σd，具体表达式如下 对于期望的角速度，有 由罗德里格参数和角速度的定义，可以计算得到相对罗德里格参数和相对角速度 ωe＝ωc-Rcsωd 其中，Rcs为视线系到本体坐标系的坐标转换矩阵， 进一步可得惯性坐标系下拦截航天器相对姿态的运动学和动力学方程为， 其中， 所述步骤S4的姿态跟踪控制，由于拦截航天器导引头视场的有限性，其最大视场角为θmax，定义L1＝[1,0,0]T为视线方向的单位矢量，则视线方向与拦截航天器中心线之间的夹角Θ可以表示为 为满足视场约束，基于状态变换的思想，定义了以下变量 当转换变量Xs有界时，则Θ恒小于最大视场角θmax， 接着设计如下滑模面以实现拦截航天器对期望姿态σd的跟踪 其中，k1＞0，a1∈1,2，b1∈0,1且a1b1＞1； 结合拦截航天器的姿态跟踪模型以及非奇异滑模面，可以设计出固定时间的滑模控制器，具体如下 其中，kw1,kw2为正常数，rw1＞1，； 定义在惯性坐标系下拦截航天器相对目标航天器的视线角和角速率： 其中，q1,q2分别为在惯性坐标系下表示的视线倾角和偏角；为拦截航天器与目标航天器的相对距离。

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