卫星编队相对轨道与姿态一体化耦合控制方法研究

摘要

主要研究采用单推力器和反作用飞轮作为执行机构的编队卫星相对轨道与姿态燃料最优耦合控制问题。实际上，采用单推力器的编队卫星其推力矢量的方向依赖于当前姿态和角速度，若编队任务在队形机动时对姿态确定精度有较高要求，其星敏感器应该避免对准太阳。由于姿态动力学的非凸性和非线性性使得编队耦合控制问题进一步复杂化。本文采用高斯伪谱法把连续问题直接转换成离散形式非线性规划问题。最后以双星编队队形初始化最优控制为例进行数学仿真，仿真结果表明该方法的有效性和实用性。