《太空飛行器組網與編隊過程中的協調控制方法及套用》是依託哈爾濱工業大學，由劉國平擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：太空飛行器組網與編隊過程中的協調控制方法及套用
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：劉國平
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以衛星為研究對象，研究網路化衛星編隊的協調控制方法和實現技術。綜合考慮網路化衛星編隊中複雜分散式的非線性動態特性、網路通信受限，內部不確定性、外部干擾和環境約束等特性，探討網路化衛星群聯合動態建模。為解決網路化衛星編隊的協調控制問題，重點研究三種不同情況下的協調控制方法：存在禁忌區域情形下的網路化衛星編隊最佳化協調控制方法，存在通信受限和通信拓撲結構切換的網路化衛星編隊預測協調控制方法，網路化衛星編隊飛行姿態軌道耦合的魯棒協調控制方法。討論網路化衛星編隊協調控制系統的一致性和穩定性分析方法，獲得網路化衛星編隊的一致性和穩定性判據。開發網路化衛星編隊協調控制的實現技術，使得先進的網路化衛星編隊協調控制方法套用到實際衛星編隊中達到具有一致、實時、可靠、安全和期望的協調控制性能。設計和建立網路化衛星編隊控制仿真實驗平台，驗證研發的各種網路化衛星編隊的協調控制方法及實現技術。
結題摘要
隨著航天技術、通訊技術及控制技術的發展，多顆小衛星通過組網方式構成的協調控制系統呈現出蓬勃發展的趨勢，廣泛套用於對地遙感、通信、天文觀測以及新技術試驗等領域。大規模小衛星編隊受其體系結構和星間通信性能的約束，難以獲取編隊系統的全部狀態信息，給編隊系統的協調控制系統的設計、分析與實現帶來了各種挑戰問題。本項目研究了網路化衛星編隊的協調控制方法和技術。綜合考慮了網路化衛星編隊中複雜分散式的非線性動態特性、網路通信受限，內部不確定性、外部干擾和環境約束等特性，探討了網路化衛星群聯合動態建模。為解決網路化衛星編隊的協調控制問題，重點研究了三種不同情況下的協調控制方法：存在禁忌區域情形下的網路化衛星編隊最佳化協調控制方法，存在通信受限和通信拓撲結構切換的網路化衛星編隊預測協調控制方法，網路化衛星編隊飛行姿態軌道耦合的魯棒協調控制方法。深入分析了網路化衛星編隊協調控制系統的一致性和穩定性，獲得了多種網路化衛星編隊的一致性和穩定性判據。開發了網路化衛星編隊協調控制的實現技術，並設計和建立了網路化衛星編隊控制半物理仿真實驗平台，進行了大量的網路化衛星編隊的協調控制仿真和物理實驗，成功地驗證了研發的各種網路化衛星編隊的協調控制方法及技術。為更進一步研究網路化衛星編隊的協調控制，奠定了一個理論、實驗和套用的堅實基礎。
