杨博，赵晓涛，苗峻，刘旭辉，龙军

(1.北京航空航天大学 宇航学院，北京100083; 2.北京控制工程研究所，北京100190)

近年来，通过多颗微小型卫星彼此协同工作，从而实现单个大型复杂卫星才能完成甚至难以完成的任务，已成为微小型卫星最佳的空间应用模式。其协同工作的模式可以最大限度地扩展空间系统功能，提高空间利用效率和系统可靠性，降低系统的研制和维护成本。

为进一步降低编队卫星的运行与管理成本，提高编队工作的实时性和灵活性，亟待寻找一种利用在轨决策的编队运行与管理方法，以增强编队系统鲁棒性和可靠性，并尽可能减少编队卫星能量消耗，提高反应速度。而基于微推力的卫星编队能完成更高精度的飞行任务，提高对地观测的精度等，可广泛应用于地球重力场观测、地磁观测等需要超高精度对地观测的科学任务中。

NASA的Deep Space 1和ESA的SMART-1都将微推力器卫星应用于深空探测领域中［1-5］;美国普兰尼特公司拥有148颗在轨微纳卫星时刻进行对地观测，其中于2017年2月发射的88颗卫星可由人单手托举［6］。而当前在轨微小卫星编队系统，或不进行控制，或采用电磁推进器作为动力源进行控制，但电磁推进器复杂、成本较高，限制了微纳卫星控制系统的发展。中国现有微推力系统仍不能满足微纳卫星编队的需求，已发射的微纳卫星均无推力控制系统。而由北京控制工程研究所研究的MEMS微推力器阵列可以产生10－5～10－4N·s的脉冲推力，且结构简单，成本低廉，为中国微纳卫星在轨控制的发展提供了有力的技术支持和保证［7］。……