杏建军，于　洋，王　祎，郑黎明，陈子昂

(中南大学 航空航天学院， 湖南 长沙　410083)



基于改进线性二次型调节器的近地轨道编队卫星鲁棒控制*

杏建军，于洋，王祎，郑黎明，陈子昂

(中南大学 航空航天学院， 湖南 长沙410083)

摘要：为解决编队卫星在近地空间复杂力学环境特别是地球非球形摄动作用下构型易发散的问题，给出一种基于改进线性二次型调节器的编队卫星构型控制方法。该方法先估计近地空间编队卫星构型设计时由未建模摄动力引起的误差最大有界范围，再利用误差最大有界范围的二范数改进经典的线性二次型调节器控制方法，提高经典线性二次型调节器控制器在控制编队卫星构型时的鲁棒性。为评价改进方法的有效性，给出了一种鲁棒性强弱的量化评判标准。仿真结果表明，改进的方法可以大大提高经典线性二次型调节器方法的鲁棒性，增强编队卫星控制方法对各种不确定项的抵御能力。

关键词：编队卫星；J2摄动；线性二次型控制；鲁棒控制

编队卫星飞行技术是当今航天领域的一个热点，它利用若干颗小卫星替代传统的大卫星，具有费用低、性能好、适应性强等优点。编队卫星飞行技术为对地观测和宇宙探测等领域带来了革命性的影响，为卫星的应用开辟了一个崭新的空间，因此成为21世纪航天领域的战略制高点。

编队卫星飞行技术的实现依赖于编队卫星的构型。近地轨道编队卫星在实际运行中会受到空间各种复杂摄动力的影响，导致其不按设计的构型飞行，因此编队卫星的构型保持是编队卫星成功应用的关键技术之一。……