基于微小卫星合作博弈的失效航天器姿态接管控制

• 作者: 柴源 罗建军 韩楠
• 来源期刊: 飞控与探测
• 学科: 工学
• 关键词: 姿态接管控制 协同控制 合作博弈 帕累托最优
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 专家特稿
• 页码范围: 1-9
• 页数: 9页
• 分类号: TN911.73|TP391.9
• 字数: 6724字
• 语种: 中文

摘要

针对多颗微小卫星接管控制失效航天器姿态运动的问题,提出了一种基于多颗微小卫星合作博弈、实现对失效航天器姿态接管控制的方法.首先,面向失效航天器姿态接管控制任务需求,设计了各颗微小卫星的局部目标函数,并在考虑多颗微小卫星与失效航天器所形成组合体的动力学约束、微小卫星控制约束的前提下,建立了多颗微小卫星的合作博弈模型.其次,为实现失效航天器对时变期望姿态轨迹的跟踪,在合理设计期望姿态轨迹的基础上,通过构建组合体增广姿态运动方程,将跟踪期望姿态轨迹的要求描述为微小卫星合作博弈控制问题中的一组约束,并建立了多颗微小卫星控制失效航天器跟踪时变轨迹的合作博弈帕累托最优策略的求解框架.最后,对微小卫星合作博弈控制方法的有效性进行了仿真验证.验证结果表明,该方法能够在不需要进行微小卫星控制分配的情况下,通过多颗微小卫星的合作博弈实现对失效航天器的姿态接管控制.与传统方法相比,这种控制方法可避免进行微小卫星之间的控制分配,能够实现微小卫星能量消耗的全局最优且设计简单,便于考虑微小卫星的控制约束.