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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利观测构型约束的小推力碰撞规避预测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：CN117602105B 。

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：202311410263.5，技术领域涉及：B64G1/24；该发明授权观测构型约束的小推力碰撞规避预测制导方法是由崔平远;徐堃;龙嘉腾;朱圣英;郭昊设计研发完成，并于2023-10-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本观测构型约束的小推力碰撞规避预测制导方法在说明书摘要公布了：本发明公开的观测构型约束的小推力碰撞规避预测制导方法，属于卫星星座技术领域。本发明实现方法为：考虑卫星网络一个轨道平面内的一组卫星，根据卫星最小覆盖仰角和轨道高度，计算出同一轨道平面上相邻卫星之间能够满足对地连续覆盖的最大距离和最小距离。根据轨道平面的星座构型保持要求，给出卫星的最大相位偏差，确定预测制导的边界条件、路径约束条件和控制约束条件，并建立低轨地球卫星的动力学模型。采用高斯伪谱法将连续轨迹优化问题离散为非线性规划问题，采用序列二次优化方法进行燃耗最优小推力碰撞规避轨迹优化，将燃耗最优轨迹作为后续预测制导的航路点序列，并采用实时预测校正算法对航路点进行制导，降低轨道预测的累积误差。

本发明授权观测构型约束的小推力碰撞规避预测制导方法在权利要求书中公布了：1.观测构型约束的小推力碰撞规避预测制导方法，其特征在于：包括如下步骤， 步骤1、考虑卫星网络一个轨道平面内的一组卫星，根据卫星最小覆盖仰角和轨道高度，计算出同一轨道平面上相邻卫星之间能够满足对地连续覆盖的最大距离和最小距离，根据轨道平面的星座构型保持要求，给出卫星的最大相位偏差，确定预测制导的边界条件、路径约束条件和控制约束条件，并建立低轨地球卫星的动力学模型； 步骤1实现方法为， 步骤1.1：考虑卫星网络一个轨道平面内的一组卫星，根据卫星最小覆盖仰角和轨道高度，计算出同一轨道平面上相邻卫星之间能够满足对地连续覆盖的最大距离和最小距离，根据轨道平面的星座构型保持要求，给出卫星的最大相位偏差，将距离约束和相位约束作为路径约束，根据碰撞规避任务，给出预测制导的始末状态条件，并将推力幅值作为控制约束，即实现边界条件、路径约束和控制约束的确定； 边界条件与控制约束如式1与式2 其中，，和分别为初始位置、初始速度和初始质量，和分别为末端位置和末端速度，是末端时刻，和是推力的最小值与最大值； 根据卫星的最小覆盖仰角，将卫星的观测构型约束转化为相邻卫星间的距离约束与相位约束；单颗卫星的最大覆盖长度如式3 一个轨道平面实现连续覆盖的最少卫星数量为： 其中，是单颗卫星的覆盖角，和分别是轨道高度与地球半径；与覆盖仰角之间的关系为： 最大距离通过式6计算： 最小距离通过式7计算： 距离约束与相位约束如式89 其中，和是最小距离与最大距离约束，是相邻卫星的距离，是最大相位偏差约束，是机动卫星的轨道相位偏差； 步骤1.2：低轨卫星在环绕地球运动时，主要考虑二体轨道动力学，忽略地球自转与引力摄动影响，建立低轨卫星二体动力学模型； 其中，是卫星质心到地球质心的位置矢量，是速度矢量，是地球重力加速度，是卫星推力矢量，是推力幅值，是卫星质量，是控制加速度，是推力器比冲，是地球海平面处重力加速度大小，是扰动加速度； 步骤2、采用步骤1建立的低轨卫星动力学模型，考虑边界条件与多项约束条件，构建小推力轨迹优化问题，采用高斯伪谱法将连续轨迹优化问题离散为非线性规划问题，并采用序列二次优化方法进行燃耗最优小推力碰撞规避轨迹优化，得到燃耗最优轨迹，并将燃耗最优轨迹作为后续预测制导的航路点序列； 步骤2实现方法为， 小推力轨迹优化问题描述为：在动力学系统式10中，找到最优轨迹与最优控制，且满足边界条件1、控制约束2、路径约束条件8和9，并让燃耗指标取最小值； 构建连续轨迹优化问题如式11至12；采用高斯伪谱法将连续轨迹优化问题离散为非线性规划问题，并采用序列二次优化方法进行燃耗最优小推力碰撞规避轨迹优化，得到燃耗最优轨迹；将燃耗最优轨迹作为后续预测制导的航路点序列； 步骤3、依据步骤2规划得到的燃耗最优轨迹，设计多约束小推力碰撞规避预测制导律；实现对地连续覆盖的碰撞规避机动，通过燃耗最优轨迹优化，得到满足多项复杂约束的航路点，在航路点之间进行预测校正制导，实现观测构型约束下的碰撞规避预测校正制导； 步骤3实现方法为， 将动力学模型式10记为 在初始状态处，对式13进行线性化，有 其中，令，，上式化为 该线性系统的解为 其中，，根据式16得 则期望的机动速度为 其中和为预测目标点与航路点的位置速度矢量差； 观测构型约束的小推力碰撞规避制导问题包括式10确定的动力学、式1确定的边界条件、式2确定的控制约束、式89确定的路径约束、式11确定的最优轨迹和式18所确定的制导律，依据步骤2规划得到的燃耗最优轨迹，得到制导过程中满足各项约束的航路点，设计多约束小推力碰撞规避预测制导律，使卫星在小推力和观测构型约束下，实现碰撞规避机动。

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