1、衛(wèi)星編隊飛行技術是空間技術的一個重要發(fā)展方向,編隊保持就是在軌道攝動下精確保持編隊幾何形狀,編隊重構就是把一顆衛(wèi)星從目前的編隊轉移到一個新的期望的編隊中?？焖佟⒐?jié)省燃料的高性能控制在衛(wèi)星編隊飛行中是關鍵技術指標。本文以主從模式編隊飛行衛(wèi)星為研究對象,提出將狀態(tài)相關黎卡提方程(State Dependent Riccati Equation,SDRE)方法應用在衛(wèi)星編隊的隊形保持和重構控制器設計中。
　　首先,建立衛(wèi)星編隊飛行相對運

2、動動力學模型?；诙w假設,建立星間相對運動動力學模型,為了實現(xiàn)SDRE控制器設計,利用負二項級數(shù)把該非線性模型轉換為特定的狀態(tài)相關系數(shù)(State-dependent coefficients,SDC)的偽線性模型。
　　其次,在SDC偽線性模型的基礎上設計了SDRE隊形保持控制器。SDRE方法是基于非線性模型,模型更準確,而且權值矩陣()Qx和()Rx是狀態(tài)x的函數(shù),選取更為靈活。本文將其與基于線性模型設計傳統(tǒng)的LQR隊形保持

3、控制器進行對比,將兩種控制器分別代入非線性動力學模型中。仿真表明SDRE控制在過渡過程時間和燃料消耗方面較傳統(tǒng)LQR控制有所提高。
　　最后,把編隊重構看作大距離的隊形保持,研究設計SDRE編隊重構控制器。與傳統(tǒng)LQR編隊重構控制器比較,仿真結果表明SDRE方法同樣優(yōu)于LQR方法,而且與隊形保持時相比,優(yōu)勢更明顯。另外,還把編隊重構問題看作跟蹤問題,在LQR控制器基礎上設計了模型參考輸出跟蹤控制器,雖然控制效果與SDRE控制器相當