航天器編隊(duì)是指由多個(gè)可進(jìn)行信息交互的小型航天器組成的相互協(xié)作,并具有特定空間構(gòu)型的空間系統(tǒng)。不同于傳統(tǒng)的大型單體航天器,編隊(duì)航天器需要在通信鏈路作用下保證航天器間的協(xié)作效能,因而協(xié)同控制是實(shí)施編隊(duì)飛行的重要基礎(chǔ)。其主要研究任務(wù)為,通過設(shè)計(jì)高效的姿態(tài)協(xié)同控制以及相對(duì)位置協(xié)同控制方案以達(dá)到期望指向和期望構(gòu)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(duì)任務(wù),實(shí)現(xiàn)對(duì)地觀測或深空探測。近年來,多智能體系統(tǒng)的一致性理論為航天器編隊(duì)協(xié)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(tǒng)協(xié)同作業(yè)方面的優(yōu)勢(shì),在分布式結(jié)構(gòu)下,以完成姿態(tài)同步和隊(duì)形保持為最終目標(biāo),針對(duì)系統(tǒng)中的不確定性、外部干擾、狀態(tài)約束、通信機(jī)制、以及飛行安全等幾個(gè)方面,深入研究航天器編隊(duì)協(xié)同控制,具體研究內(nèi)容如下。為解決航天器編隊(duì)系統(tǒng)不確定性和外部干擾等問題,在有向通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下,通過引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提出基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的不確定性估計(jì)機(jī)制,結(jié)合自適應(yīng)方法,設(shè)計(jì)分布式姿態(tài)協(xié)同跟蹤控制算法。而后,針對(duì)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)選取困難的問題,利用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不確定性進(jìn)行估計(jì)。此外,結(jié)合障礙Lyapunov函數(shù)技術(shù)設(shè)計(jì)狀態(tài)...

【文章頁數(shù)】：152 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1Proba-3計(jì)劃Fig.1-1Proba-3Mission

1.2.1航天器編隊(duì)典型任務(wù)近二十年來，航天器編隊(duì)展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景，因此引起了美國宇航局NASA以及歐空局ESA在內(nèi)的諸多權(quán)威機(jī)構(gòu)的關(guān)注，并已取得了一定的進(jìn)展，目前主要應(yīng)用包括科學(xué)實(shí)驗(yàn)、深空探測、對(duì)地觀測等方面。下面對(duì)國外與國內(nèi)的一些典型航天器編隊(duì)飛行任務(wù)與計(jì)劃進(jìn)行簡....

圖1-2GRACE計(jì)劃Fig.1-2GRACEMission

1.2.1航天器編隊(duì)典型任務(wù)近二十年來，航天器編隊(duì)展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景，因此引起了美國宇航局NASA以及歐空局ESA在內(nèi)的諸多權(quán)威機(jī)構(gòu)的關(guān)注，并已取得了一定的進(jìn)展，目前主要應(yīng)用包括科學(xué)實(shí)驗(yàn)、深空探測、對(duì)地觀測等方面。下面對(duì)國外與國內(nèi)的一些典型航天器編隊(duì)飛行任務(wù)與計(jì)劃進(jìn)行簡....

圖1-3Techsat-21計(jì)劃Fig.1-3Techsat-21Mission

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

圖1-5LISA計(jì)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(shí)例即為分布式深空干涉儀，國際上已開展采用航天器編隊(duì)飛行來實(shí)施深空探測的項(xiàng)目。NASA、歐空局等相繼提出了相應(yīng)的深空探測計(jì)劃....

本文編號(hào)：3963484