基于改進線性二次型調節器的近地軌道編隊衛星魯棒控制*

杏建軍，于　洋，王　祎，鄭黎明，陳子昂

(中南大學 航空航天學院， 湖南 長沙　410083)

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基于改進線性二次型調節器的近地軌道編隊衛星魯棒控制*

杏建軍，于洋，王祎，鄭黎明，陳子昂

(中南大學 航空航天學院， 湖南 長沙410083)

摘要：為解決編隊衛星在近地空間復雜力學環境特別是地球非球形攝動作用下構型易發散的問題，給出一種基于改進線性二次型調節器的編隊衛星構型控制方法。該方法先估計近地空間編隊衛星構型設計時由未建模攝動力引起的誤差最大有界范圍，再利用誤差最大有界范圍的二范數改進經典的線性二次型調節器控制方法，提高經典線性二次型調節器控制器在控制編隊衛星構型時的魯棒性。為評價改進方法的有效性，給出了一種魯棒性強弱的量化評判標準。仿真結果表明，改進的方法可以大大提高經典線性二次型調節器方法的魯棒性，增強編隊衛星控制方法對各種不確定項的抵御能力。

關鍵詞：編隊衛星；J2攝動；線性二次型控制；魯棒控制

編隊衛星飛行技術是當今航天領域的一個熱點，它利用若干顆小衛星替代傳統的大衛星，具有費用低、性能好、適應性強等優點。編隊衛星飛行技術為對地觀測和宇宙探測等領域帶來了革命性的影響，為衛星的應用開辟了一個嶄新的空間，因此成為21世紀航天領域的戰略制高點。

編隊衛星飛行技術的實現依賴于編隊衛星的構型。近地軌道編隊衛星在實際運行中會受到空間各種復雜攝動力的影響，導致其不按設計的構型飛行，因此編隊衛星的構型保持是編隊衛星成功應用的關鍵技術之一。……