利用人工勢函數法的衛星電磁編隊控制

蘇建敏 董云峰

（北京航空航天大學 宇航學院，北京 100191）

利用人工勢函數法的衛星電磁編隊控制

蘇建敏 董云峰

（北京航空航天大學 宇航學院，北京 100191）

衛星電磁編隊是指利用衛星之間相互作用的電磁力進行衛星相對運動控制，對控制律的要求主要是計算量小和能避免碰撞.以目標星對參考星的相對運動矢量作為控制對象，分析了使用電磁力控制衛星編隊的可行性，結果是如果編隊衛星磁矩能夠任意控制，那么衛星相對運動也能完全控制.設計了人工勢函數，以相對位置和相對速度矢量作為變量，人工勢函數在達到控制目標時為最小值，在碰撞的位置具有局部最大值.設計的控制律能夠實時調整控制參數，能夠保證電磁線圈控制電流不至于飽和，以及人工勢函數導數在控制過程中小于零.仿真表明，所設計的控制律能生成編隊構型并避免碰撞，而且具有一定的抗干擾性.

人工勢函數;電磁編隊;避免碰撞;飽和;抗干擾

衛星編隊是指多顆小衛星在圍繞地球運動的同時，彼此之間形成特定的編隊構型，共同完成空間任務.電磁編隊則是利用安裝在衛星上的通電線圈之間的電磁力進行衛星相對運動控制的編隊.衛星編隊飛行控制主要關心的是衛星的相對運動，對絕對軌道的控制是次要的，因此利用衛星之間相互作用力來進行相對運動控制是對衛星推進系統的一種必然的改進.電磁力推進系統相比較普通推……