超稳定Drag-free卫星编队动力学建模与控制研究

未来新概念空间任务，如空间干涉激光雷达等，要求提供超高稳定度的空间低扰平台。本项目将Drag-free技术与卫星技术相结合，提出超稳定Drag-free卫星编队的创新概念,探索其动力学建模与控制理论与方法，以实现卫星编队的超稳定控制，为空间任务提供低扰超稳定超精度平台。重点以三轴稳定标准质量块Drag-free卫星为研究对象,在建立单颗Drag-free卫星位移/悬浮模式的线性化动力学模型及复杂空间环境下超稳定Drag-free卫星编队动力学模型基础上,突破构成Drag-free卫星编队控制的三个控制单元（单颗卫星Drag-free与姿态控制、编队卫星间相对姿态控制以及编队卫星间相对轨道控制）在卫星编队控制策略和控制算法上有机结合和相互协同的方法，实现Drag-free卫星编队的高精度高稳定度协同控制。通过仿真验证理论研究成果的可行性和有效性，为未来超高精密空间任务奠定一定的理论基础。

项目将Drag-free技术与卫星编队相结合，建立了Drag-free卫星编队相对动力学模型，突破了Drag-free卫星编队的协调控制策略，实现了Drag-free卫星编队的超稳定协同控制，并建立了地面仿真验证验证系统，在相似性分析的基础上，对项目相关理论成果进行了可行性和有效性的验证，从而为未来超高精密空间任务的发展奠定一定的理论基础。在项目研究过程中，共发表学术论文14篇，其中SCI收录3篇，EI收录8篇，授权国家发明专利2项，出版学术专著1部。