邹恒光， 宋继良， 王军政， 张磊， 史大威

(1.北京理工大学 自动化学院，北京 100081；2.中国空间技术研究院，北京 100094)

近年来，随着全球通信业务的日益增长，单个卫星组成的系统越来越难以满足庞大且多样化的通信需求. 为了解决这一问题，人们的目光开始投向多卫星星座的建设. 相比于单个卫星组成的系统，多卫星组成的星座编队不仅具有强大的覆盖能力，更具有良好的容错性，因而受到国内外研究学者的广泛关注[1-4].

通信卫星多位于地球静止轨道，难以避免会存在轨位有限的问题. 因此，静止轨道往往会将多颗卫星共位放置在同一个或邻近的定点区域内，组成通信卫星星座编队. 为了保证卫星编队内卫星相互之间的安全以及星座工作的稳定性，需要定期地进行构型保持控制，避免其因为空间环境摄动等因素导致星座失效. 杨晓龙等[5]针对Walker-δ星座提出了基于覆盖性能分析的星座构型保持方法，其主要思想是当侦测到某一卫星的覆盖区域异常时，即对其进行保持控制，从而保证星座整体构型不会被破坏. 黄勇等[6]基于卫星相对运动非线性动力学方程和一致性理论分别设计两种自适应控制器，实现了卫星编队飞行的相对位置的协同控制.

模型预测控制作为一项在过程控制领域应用较为广泛的技术，近年来开始逐渐在航天领域崭露头角[7-9]. 吴宝林等[10]利用相对平均轨道根数模型设计了针对卫星编队队形机动控制的模型预……