角速度约束卫星编队控制与虚拟演示验证
2021-03-17谷友博张秀云刘文静
哈尔滨工业大学学报 2021年3期
关键词:设计
宗 群,谷友博,张秀云,刘文静
(1.天津大学 电气自动化与信息工程学院, 天津300072;2.空间智能控制技术重点实验室(北京控制工程研究所), 北京100190)
随着现代化技术的迅猛发展及航天任务需求的不断增加,以卫星为核心的相关技术得到了广泛的应用[1-3]. 单一卫星由于自身的局限性,越来越难以满足空间任务的需要. 卫星编队技术可以突破卫星自身载荷支持能力限制,通过将多个载荷分散至多颗卫星,不仅可以实现星间备份,提高系统的可靠性,同时空间中的卫星通过星间链路相互协作,具有单颗卫星无可比拟的优势,被广泛应用于干涉合成孔径雷达、空间攻防、电子侦察等方面,在军用和民用方面都发挥着极其重要的作用,是世界各航天大国空间技术发展的主流方向. 对卫星编队来说,姿态同步控制至关重要.
近年来,多卫星编队协同控制完成复杂的航天任务受到国内外研究机构越来越广泛的关注. 在卫星编队姿态协同控制中,其控制目标是编队姿态及角速度分别跟踪上期望的参考指令信息,同时每个卫星与邻居卫星保持相对的姿态指向及姿态稳定度,分散式编队是一种常用的编队方式. 文献[4]针对刚体航天器编队姿态协调控制问题,提出一种基于行为控制器,在保证航天器对期望姿态跟踪的同时,实现了与其通信航天器间的姿态同步. 文献[5]基于行为法,将控制率分为位置保持部分和编队保持部分,应用PD以及姿态……
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