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龙图腾网获悉苏州大学申请的专利一种基于有限时间约束的刚性航天器姿态控制方法及系统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：CN120742943B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11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：202511270001.2，技术领域涉及：G05D1/49；该发明授权一种基于有限时间约束的刚性航天器姿态控制方法及系统是由马敏;刘一凡;高志勇设计研发完成，并于2025-09-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于有限时间约束的刚性航天器姿态控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于有限时间约束的刚性航天器姿态控制方法及系统，属于航天器姿态控制技术领域。包括：分别构建航天器姿态控制系统模型、含预设时间常数的有限时间收敛性能函数；根据有限时间收敛性能函数，对航天器姿态控制系统模型的系统状态施加动态姿态约束；将姿态约束转化为无约束空间的微分同胚映射；根据微分同胚映射，得到误差转换变量；根据误差转换变量，设计虚拟控制律并构建误差补偿模块，根据虚拟控制律和误差补偿模块设计实际控制输入律。本发明确保航天器姿态在预定时间内快速收敛，显著提升了航天器在快速姿态机动过程中的动态响应精度，有效避免了控制周期延迟，并降低了功耗。

本发明授权一种基于有限时间约束的刚性航天器姿态控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于有限时间约束的刚性航天器姿态控制方法，其特征在于，包括： 分别构建航天器姿态控制系统模型、含预设时间常数的有限时间收敛性能函数； 根据所述有限时间收敛性能函数，对所述航天器姿态控制系统模型的系统状态施加动态姿态约束；将所述姿态约束转化为无约束空间的微分同胚映射；根据所述微分同胚映射，得到误差转换变量；其中，得到所述误差转换变量的步骤为： 获取所述航天器姿态控制系统模型中的系统状态；根据所述有限时间收敛性能函数，对所述系统状态施加动态的姿态约束； 根据所述姿态约束，引入严格单调递增函数，并通过双曲正切函数构造微分同胚映射关系；其中，所述严格单调递增函数满足的条件为： ； ； 所述通过双曲正切函数构造微分同胚映射关系的表达式为： ； 对所述微分同胚映射关系进行反解得到误差转换变量；其中，所述误差转换变量的表达式为： ； 对所述误差转换变量求时间导数，得到无约束空间变量；其中，所述无约束空间变量表达式为： ； 其中，表示严格单调递增函数，表示误差转换变量，和表示边界调节参数，表示系统状态，表示有限时间收敛性能函数；表示增益矩阵，表示干扰项，表示本体坐标系下的角速度向量，表示姿态映射矩阵； 根据所述误差转换变量，设计虚拟控制律并构建误差补偿模块，根据所述虚拟控制律和所述误差补偿模块得到实际控制输入律；其中得到所述实际控制输入律的步骤为： 构建有限时间指令滤波器；根据所述有限时间指令滤波器，构建动态误差补偿信号；其中，所述有限时间指令滤波器的表达式为： ； 其中，表示第一层虚拟控制律；和表示滤波器的输出信号；和表示可调参数；表示符号函数；表示指令滤波器的中间控制变量； 根据所述误差转换变量，构建第一误差变量； 根据所述动态误差补偿信号和所述第一误差变量，得到第一补偿误差变量； 根据所述第一补偿误差变量，构建第一层虚拟控制律； 根据所述第一层虚拟控制律，得到所述有限时间指令滤波器的输出信号；根据所述输出信号和所述航天器姿态控制系统模型，构建第二误差变量；根据所述第二误差变量，得到实际控制输入律；其中所述实际控制输入律的表达式为： ； ； 其中，表示误差变量，表示常数，表示航天器转动惯量矩阵；和表示待设计参数；、和表示误差变量的分量，表示矩阵转置符号。

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