航天器編隊是指由多個可進行信息交互的小型航天器組成的相互協作,并具有特定空間構型的空間系統。不同于傳統的大型單體航天器,編隊航天器需要在通信鏈路作用下保證航天器間的協作效能,因而協同控制是實施編隊飛行的重要基礎。其主要研究任務為,通過設計高效的姿態(tài)協同控制以及相對位置協同控制方案以達到期望指向和期望構型,并通過碰撞規(guī)避等方法保證航天器的飛行安全,使航天器能夠精確地完成編隊任務,實現對地觀測或深空探測。近年來,多智能體系統的一致性理論為航天器編隊協同控制提供了新的思路。本文充分利用一致性理論在多體系統協同作業(yè)方面的優(yōu)勢,在分布式結構下,以完成姿態(tài)同步和隊形保持為最終目標,針對系統中的不確定性、外部干擾、狀態(tài)約束、通信機制、以及飛行安全等幾個方面,深入研究航天器編隊協同控制,具體研究內容如下。為解決航天器編隊系統不確定性和外部干擾等問題,在有向通信拓撲結構下,通過引入神經網絡,提出基于RBF神經網絡的不確定性估計機制,結合自適應方法,設計分布式姿態(tài)協同跟蹤控制算法。而后,針對RBF神經網絡參數選取困難的問題,利用多層神經網絡對不確定性進行估計。此外,結合障礙Lyapunov函數技術設計狀態(tài)...

【文章頁數】：152 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1Proba-3計劃Fig.1-1Proba-3Mission

1.2.1航天器編隊典型任務近二十年來，航天器編隊展現了廣闊的應用前景，因此引起了美國宇航局NASA以及歐空局ESA在內的諸多權威機構的關注，并已取得了一定的進展，目前主要應用包括科學實驗、深空探測、對地觀測等方面。下面對國外與國內的一些典型航天器編隊飛行任務與計劃進行簡....

圖1-2GRACE計劃Fig.1-2GRACEMission

1.2.1航天器編隊典型任務近二十年來，航天器編隊展現了廣闊的應用前景，因此引起了美國宇航局NASA以及歐空局ESA在內的諸多權威機構的關注，并已取得了一定的進展，目前主要應用包括科學實驗、深空探測、對地觀測等方面。下面對國外與國內的一些典型航天器編隊飛行任務與計劃進行簡....

圖1-3Techsat-21計劃Fig.1-3Techsat-21Mission

哈爾濱工業(yè)大學工學博士學位論文由美國空軍研究實驗室于1998年開展的衛(wèi)星計劃，旨在通過編隊衛(wèi)星組成分布式天基雷達，完成高分辨率大測繪寬度成像等任務。TanDEM-X/TerraSAR-X編隊計劃[13]由德國航天局與EADSAstrium公司合作開展的，該項目通過雙星編....

圖1-5LISA計劃Fig.1-5LISAMission

Fig.1-3Techsat-21MissionFig.1-4TanDEM-X/TerraSAR-XMission(3)深空探測深空探測典型的實例即為分布式深空干涉儀，國際上已開展采用航天器編隊飛行來實施深空探測的項目。NASA、歐空局等相繼提出了相應的深空探測計劃....

本文編號：3963484