王帅磊，周绍磊，代飞扬，刘玄冰

(海军航空大学， 山东 烟台 264001)

1 引言

姿态控制是多航天器系统控制中的重要问题之一。达到姿态协同是多航天器正常作业的前提，例如在多航天器对地观测、重力场测量等[1]场景中，都需要系统内航天器相互合作并保持相应的姿态。针对多航天器系统的姿态协同控制问题，文献[2]中采用SO(3)模型研究了带时滞的情况；文献[3]中引入了事件触发机制以减少系统内的通信；文献[4]考虑了复杂的约束条件；Liu等[5]针对领导-跟随结构的多航天器系统展开了研究；Lu和Liu进一步考虑了切换拓扑的情况[6]；现有研究还针对带有避撞约束[7]、惯性不确定性[8]以及存在时滞[9]的情况进行了分析。

现有研究大多致力于使多航天器系统中所有航天器的姿态收敛到同一个固定的或时变的姿态，而在较为复杂的应用场景中，将整个系统划分为多个分组进行控制是必要的，例如在SAR卫星编队的协同监控[9-10]中，需要编队中的卫星保持不同的姿态。对于这种分组情况，Weng等[11]在SO(3)模型上结合事件触发机制研究了多个分组的姿态协同控制问题，而该研究中需要对每个分组设定领导者。文献[12]采用修正罗德里格斯参数(modified rodrigues parameters，MRP)描述刚体姿态，并直接利用姿态和角速度信息设计了控制输入，该研究中引入了分组一致的概念。分组一致是指，系统中所有个体的状态量能够同时收敛到多个固定值或时变值。这意味着系统可以划分为多个分组，每个分组内部都能达到一致。……