田 静 程月华 姜 斌 成 婧 陈志明

1.南京航空航天大学自动化学院, 南京 210016 2. 南京航空航天大学航天学院, 南京 210016



有限通信情况下的航天器编队协同控制研究*

田 静1程月华2姜 斌1成 婧1陈志明2

1.南京航空航天大学自动化学院, 南京 210016 2. 南京航空航天大学航天学院, 南京 210016

在航天器编队飞行过程中，可能由于通信故障并非所有航天器都能直接获得参考信息，系统通信拓扑结构也可能发生变化。为了提高航天器编队系统的鲁棒性、降低生产成本等，本文在仅有部分航天器能直接获得参考信息和变化通信拓扑结构图的条件下，研究了一种基于一致性理论的航天器编队飞行协同控制方法，并通过仿真来验证其有效性。首先，介绍了航天器编队飞行中的一致性问题和动力学模型。然后，设计航天器编队飞行协同控制律，包括航天器编队飞行姿态协同控制律和航天器编队飞行轨道构型建立与保持协同控制律的设计。最后通过数值仿真验证了控制方法的有效性，仿真结果表明所设计的航天器编队控制方法有效。

一致性；协同控制；航天器编队；变化通信拓扑结构图

随着社会的发展，对地观测、深空探测及一系列航天活动蓬勃发展，单一航天器的系统规模也变得越来越大，对于一些要求载荷系统具备长基线和多点同步工作能力的任务，根本无法完成。

上个世纪90年代，国外学者提出了“航天器编队飞行”的概念。多个航天器通过编队协同工作不仅能有效降低任务的工作成本，而且具有更强的鲁棒性，能完成单个航天器不能完成的任务。……