鄢南兴，林喆,*，刘雅宁，于飞，王淳，康建兵

1. 北京空间机电研究所，北京 100094

2. 北京航天飞腾装备技术有限责任公司，北京 100094

随着卫星光轴控制技术的不断发展，其应用的范围也越来越广，涉及资源勘探、地理测绘、环境监测、天基测控等领域，尤其在天基测控领域，要求卫星光轴具备大范围指向、高精度和高机动性的能力。其典型应用为美国的“天基红外预警系统”，其搭载的光学载荷，能够迅速调整光轴，对天地运动目标实现跟踪指向[1-3]。

由于天基类卫星观测目标的特殊性，天基类卫星对空间目标的几何关系变化大，相对速度也大，最大的相对速度可达15 km/s。怎样在这样的高速条件下对目标进行观测和跟踪，是未来空间天基类卫星发展中需要解决的关键技术问题[4]。

目前，由于受到驱动器件性能、太空环境等因素限制，卫星姿态控制系统无法具备高机动性的能力，所以光电转台搭载光学成像系统的卫星载荷被引入以提升卫星光轴的指向性能是一种可行的方案[5]。最终的光轴指向由卫星姿态控制系统、光电转台控制系统、光学成像系统中的快反镜系统的输出叠加而成，以提升光轴的机动性、跟踪范围和跟踪精度。因此，如何设计卫星复合控制系统，将三分系统的输出有效叠加，达到光轴的稳定控制是一个难点。

解决此类复合控制的一种思路为主从设计法[6]，该类方法控制宏动系统跟随微动系统运动，实现指向运动中的大范围低频分量。文献[7] 提出了一种基于积分反演自适应滑模与改进主从控制结合方案。……