飞行器姿态控制地面仿真系统效能分析方法-复审决定


发明创造名称:飞行器姿态控制地面仿真系统效能分析方法
外观设计名称:
决定号:195726
决定日:2019-11-15
委内编号:1F269637
优先权日:
申请(专利)号:201510601019.6
申请日:2015-09-11
复审请求人:哈尔滨工业大学
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:李琼
合议组组长:甘文珍
参审员:鲍薇
国际分类号:G06F17/50
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,且现有技术中给出了将上述区别技术特征应用于该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,这种启示会使本领域的技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进该最接近的现有技术从而获得要求保护的发明,则该发明是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510601019.6,名称为“飞行器姿态控制地面仿真系统效能分析方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为哈尔滨工业大学,申请日为2015年09月11日,公开日为2015年12月30日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年10月26日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1(“卫星姿态控制及地面仿真实现方法研究”,王有松,《中国优秀硕士学位论文全文数据库公差科技II辑》,2015年第2期)公开的内容相比,区别技术特征为相似元的选择以及相似元的重要程度,上述区别技术特征属于本领域的公知常识,因此,权利要求1不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:
申请日2015年09月11日提交的说明书摘要、说明书第[0001]-[0072]段、摘要附图、说明书附图图1-4;
2018年01月19日提交的权利要求第1项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种飞行器姿态控制地面仿真系统效能分析方法,其特征在于,步骤为:
步骤一:确定相似元权系数
根据飞行器姿态控制原理,所选取的四个相似元的重要程度从重到轻依次为:稳定时间、超调量、上升时间、峰值时间,影响比重依次减弱,由此得判断矩阵P;由上述判断矩阵P,求出最大特征值λmax和一致性指标CI,并通过平均随机一致性指标表查得RI,于是根据公式CR=CI/RI计算出一致性指标CR,若CR<1,则判断矩阵具有一致性;将判断矩阵按列进行归一化,并将列归一化的判断矩阵的各行元素相加,然后将相加得到的列向量进行归一化处理:
步骤二:确定相似元的值
利用实际在轨飞行器飞行数据得到各相似元的实际值,然后通过全物理仿真试验,得仿真系统各自由度的单位阶跃响应曲线及各相似元的仿真值;
步骤三:计算仿真系统在各自由度上的相似度;
步骤四:加权求和确定整个仿真系统的可信度;
所述的判断矩阵P为:
”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月20日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,修改之处在于:1)增加了X、Y、X轴的仿真相似度计算公式;2)增加了特征:地面物理仿真系统试验中,由于地面仿真系统受地球引力的影响,重力干扰对系统的影响最大,主要体现在对X轴、Y轴动态性能的影响更大一些。在考虑X轴、Y轴、Z轴方向上的相似度对整个仿真系统可信度的影响权重时,认为X轴、Y轴同等重要,而比Z轴稍显重要,以及根据层次分析法推得判断矩阵及具体构成。3)增加了整个仿真系统的可信度计算公式。复审请求人认为:具体的效能分析方法不同,对比文件1所选的相似元要素的种类以及重要程度与本申请不同,因而对仿真系统整体的仿真相似度产生直接影响;本申请与对比文件1采用的判断矩阵不同;X、Y或Z轴的仿真相似度也不同;且上述不是惯用手段。
复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种飞行器姿态控制地面仿真系统效能分析方法,其特征在于,步骤为:
步骤一:确定相似元权系数
根据飞行器姿态控制原理,所选取的四个相似元的重要程度从重到轻依次为:稳定时间、超调量、上升时间、峰值时间,影响比重依次减弱,由此得判断矩阵P;由上述判断矩阵P,求出最大特征值λmax和一致性指标CI,并通过平均随机一致性指标表查得RI,于是根据公式CR=CI/RI计算出一致性指标CR,若CR<1,则判断矩阵具有一致性;将判断矩阵按列进行归一化,并将列归一化的判断矩阵的各行元素相加,然后将相加得到的列向量进行归一化处理;所述判断矩阵P为:

步骤二:确定相似元的值
利用实际在轨飞行器飞行数据得到各相似元的实际值,然后通过全物理仿真试验,得仿真系统各自由度的单位阶跃响应曲线及各相似元的仿真值;
步骤三:计算仿真系统在各自由度上的相似度;
X轴的仿真相似度为:

Y轴的仿真相似度为:

Z轴仿真相似度为:

步骤四:加权求和确定整个仿真系统的可信度;
地面物理仿真系统试验中,由于地面仿真系统受地球引力的影响,重力干扰对系统的影响最大,主要体现在对X轴、Y轴动态性能的影响更大一些。在考虑X轴、Y轴、Z轴方向上的相似度对整个仿真系统可信度的影响权重时,认为X轴、Y轴同等重要,而比Z轴稍显重要。根据层次分析法推得判断矩阵为:

整个仿真系统的可信度为:
”。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年01月04日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为:1、对于复审请求人所述的“对比文件1中所选的相似元要素的种类以及重要程度、以及判断矩阵与本发明并不相同”,驳回决定中已经进行了充分分析说理,在此不再赘述;2、对于复审请求人在提交复审请求时针对权利要求1所做的修改,实际只是将具体实施例中的具体公式和数值加入权利要求,但是,对比文件1同样公开了“步骤三:计算仿真系统在各自由度上的相似度”的计算公式(参见对比文件1式(5-19))以及“步骤四:加权求和确定整个仿真系统的可信度”所用的计算公式(参见对比文件1式(5-24)),其形式和本申请是一样的,比如仿真系统各自由度上的相似度的计算公式都是“各相似元”和“归一化后的判断矩阵相加,再将列向量归一化处理所得各元素”相乘之和,而仿真系统整体的相似度计算公式都是“各自由度的相似度”和“归一化后的判断矩阵相加,再将列向量归一化处理所得各元素”相乘之和,区别只在于相似元个数差异带来的求和项数和具体数值,并不是新的技术特征,没有给本申请带来创造性,因而坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年06月26日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1所要求保护的技术方案和对比文件1公开的内容的区别仅在于:选择的相似元不同以及各相似元的重要程度也不同,由此导致获得的判断矩阵以及各计算公式所涉及的具体值不同。上述区别技术特征或者是本领域技术人员的常规选择,或者是在对比文件1公开的内容的基础上是容易想到的,因此,权利要求1不具备创造性。
复审请求人于2019 年07月31日提交了意见陈述书,未修改申请文件。复审请求人认为:与对比文件1相比,相似元的选取不同,由此构成的判断矩阵也不相同。本申请方法理论依据可靠,计算过程简单。因此,权利要求1具备创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2018年12月20日提交了权利要求书的修改替换页,其中,对权利要求1进行了修改。经审查,上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定所针对的文本是:
申请日2015年09月11日提交的说明书摘要、说明书第[0001]-[0072]段、摘要附图、说明书附图图1-4;
2018年12月20日提交的权利要求第1项。
具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定:“创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步”。
如果一项权利要求的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,且现有技术中给出了将上述区别技术特征应用于该最接近的现有技术以解决其存在的技术问题的启示,这种启示会使本领域的技术人员在面对所述技术问题时,有动机改进该最接近的现有技术从而获得要求保护的发明,则该发明是显而易见的,不具备创造性。
本复审决定引用的对比文件与驳回决定及复审通知书所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:“卫星姿态控制及地面仿真实现方法研究”,王有松,《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》,公开日期2015年02月15日。
2.1 关于权利要求1
权利要求1请求保护一种飞行器姿态控制地面仿真系统效能分析方法,对比文件1公开了一种卫星姿态控制及地面仿真实现方法,涉及一种卫星姿态全物理仿真系统可信度分析方法(相当于飞行器姿态控制地面仿真系统效能分析方法),并具体公开了如下技术特征(参见第57-64页第5.2.2至5.3.2):
5.2.2,确定相似元的权系数,包括选择相似元的重要程度,根据卫星姿态控制的原理,确定5个相似元要素指标的重要程度从重到轻依次为:稳定值、超调量、上升时间、稳定时间、峰值时间,它们的权值按单调递减排列(相当于影响依次减弱)(参见第62页最后一段),获得判断矩阵P(5-7),计算一致性指标CI(公式5-11);根据判断矩阵,求出最大特征值(参见第63页第2段),计算平均随机一致性指标RI(通过表5-2查得),计算一致性比率(公式5-12),根据是否CR<><>


确定相似元的值,依据实际系统和仿真系统的仿真曲线,记录相似元的试验数值,如表5-3,依据相似元数值计算公式5-13及表5-3的实验数据,计算出对应相似元的数值(参见第62页第1段至倒数第2段)
计算仿真系统X轴方向的仿真相似度(公式5-19),通过类似的实验和计算可以求得仿真系统Y轴方向仿真相似度和Z轴方向仿真相似度(参见第63页倒数第2段),X轴仿真相似度计算公式如下:

对于卫星地面全物理仿真系统而言,重力干扰力矩对系统的影响最大,而重力干扰力矩的影响主要体现在仿真系统X轴和Y轴方向的姿态响应上。在考虑X轴、Y轴和Z轴方向的仿真相似度相似元重要程度时主要考虑这一因素,将X轴和Y轴的仿真相似度重要程度设为相等,且大于Z轴方向仿真相似度(相当于比较Z轴稍显重要),依据层次分析法得到判断矩阵(5-20);最后复用公式计算出仿真系统整体的仿真相似度(公式5-24),判断矩阵为:

可信度计算公式为:

该权利要求所要求保护的技术方案和对比文件1公开的内容的区别仅在于:选择的相似元不同以及各相似元的重要程度也不同,由此导致获得的判断矩阵以及各计算公式所涉及的具体值不同。基于该区别,该权利要求所要求保护的技术方案实际解决的技术问题是:如何选择相似元以评价仿真系统可信度。
针对上述区别特征,(1)对比文件1已经公开了选择5个相似元并且指定各个相似元的重要程度,即标度,如:

同时,在本申请的背景技术中,提及CN104077456也涉及一种空间飞行器姿态控制地面仿真系统效能评估方法(即可信度评估),从该背景技术以及对比文件1公开的上述内容可知,在可信度评估领域中,相似元要素的选择及其重要程度是可以根据具体的需求进行选择并调整,即属于本领域技术人员的常规选择,由此重要程度的标度设定不同,也必然导致获得的判断矩阵不同,这是显而易见的(2)由于上述标度值的选择导致获得的判断矩阵不同,必然导致权系数及所计算的一致性指标不同,这是本领域的技术人员容易想到的;(3)在对比文件1公开了重力干扰对XYZ轴动态性能的影响的标度且整个仿真系统的可信度的具体计算公式的情况下,本领域的技术人员可以根据具体需求对该标度设定不同的值从而获得不同的判断矩阵,同时,从对比文件1所公开的整个仿真系统的可信度的公式可知,由于该判断矩阵以及所计算的XYZ轴的相似度不同,所获得的结果也必然不同,但上述结果是本领域的技术人员能够预料的。
因此,在对比文件1的基础上结合本领域公知常识以获得该权利要求所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,该权利要求所要求保护的技术方案不具备突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为:本申请方法理论依据可靠,计算过程简单。
对此,合议组认为:首先,本申请的理论与对比文件1的理论完全相同;其次,正如复审通知书中指出:在本申请的背景技术中也提及CN104077456涉及一种空间飞行器姿态控制地面仿真系统效能评估方法(即可信度评估),从该背景技术以及对比文件1公开的上述内容可知,在可信度评估领域中,相似元要素的选择及其重要程度是可以根据具体的需求进行选择并调整,即属于本领域技术人员的常规选择,由此重要程度的标度设定不同,也必然导致获得的判断矩阵不同,这是显而易见的;(2)由于上述标度值的选择导致获得的判断矩阵不同,必然导致权系数及所计算的一致性指标不同,这是本领域的技术人员容易想到的;(3)在对比文件1公开了重力干扰对XYZ轴动态性能的影响的标度且整个仿真系统的可信度的具体计算公式的情况下,本领域的技术人员可以根据具体需求对该标度设定不同的值从而获得不同的判断矩阵,同时,从对比文件1所公开的整个仿真系统的可信度的公式可知,由于该判断矩阵以及所计算的XYZ轴的相似度不同,所获得的结果也必然不同,但上述结果是本领域的技术人员能够预料的。由于相似元的选择不同,必然带来计算过程的差异,而且选择五个相似元必然导致比较四个相似元的计算过程复杂这是本领域的技术人员能够预料的。
综上,合议组对复审请求人的意见不予支持。
基于以上理由,合议组依法作出如下复审请求审查决定。

三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月26日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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