王晨曦，张 勃，白俊强

（1. 中国运载火箭技术研究院，北京100076；2. 西北工业大学无人系统技术研究院，西安710072）

1 引 言

航天器编队可以完成单个航天器难以完成的任务，将不同的功能模块分布在不同航天器上，一方面可以增加系统的容错抗灾能力，另一方面可以降低对运载火箭的要求，降低发射成本［1］。因此，航天器编队飞行技术一经提出，便引领了航天技术发展的趋势，成为研究的热点。近年来，随着对编队控制精度要求的不断提高，六自由度航天器编队的姿轨耦合控制技术得到了广泛关注［2-4］。

对于双航天器领航-跟随编队，采用对偶四元数对航天器的相对位置和相对姿态运动进行统一描述，可以降低六自由度编队姿轨耦合控制律的设计难度，是近几年的研究热点。文献［5-6］用对偶四元数对双航天器领航-跟随编队的六自由度姿轨耦合相对运动进行描述，在此基础上分别提出了终端滑模控制律和快速终端滑模控制律，使航天器编队的相对位置与相对姿态能够在有限时间内收敛到理想值附近，并对控制律进行改进，解决了对偶四元数的二义性问题。文献［7］研究了对偶四元数描述的双航天器领航-跟随编队的六自由度跟踪控制问题，通过自适应律对系统的未知对偶参数和对偶扰动上界进行估计，提出了鲁棒自适应终端滑模控制律。文献［8］根据单位对偶四元数描述的单刚体动力学方程，建立单位对偶四元数表示的单刚体误差动力学方程，然后采用反馈线性化方法设计了单刚体的位置和姿态跟踪控制器，证明了闭环系统的渐近稳定性，并引入切换参数来应对控制过程中可能出现的退绕现象。……