基于全阶观测器的控制在太阳辐射压作用下航天器轨道机动轨迹分析
系统与控制
2026-01-19 v1 系统与控制
摘要
本研究探讨了现代控制理论在受太阳辐射压影响下，对地球近低轨道航天器轨道机动精度的提升方法。构建了基于全阶观测器的反馈控制框架，用于估计系统状态并在主发动机切火后的机动轨迹校正阶段补偿外部扰动。机动轨迹采用拉斯伯Guidance方法生成，而观测器Based控制器确保在SRP扰动下仍能准确跟踪目标轨道。通过稳定性、可观测性和可控性分析评估所提出设计的有效性。通过阶跃响应仿真和系统动力学特征值分布验证稳定性。通过状态矩阵秩分析显示可观测性，确认完成状态估计。通过状态反馈秩条件及相应控制性能图验证可控性。对比仿真表明，与无控制或传统控制情况相比，观测器Based控制器在保持适中控制功耗的同时，实现了更高的轨道精度和更强的扰动抑制能力。这些发现表明，观测器Based反馈控制为受环境扰动影响的近地轨道任务提供了可靠且可扩展的精确轨道机动解决方案。
引用
@article{arxiv.2601.11244,
title = {Analysis of Full Order Observer Based Control for Spacecraft Orbit Maneuver Trajectory Under Solar Radiation Pressure},
author = {Haoyang Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11244},
year = {2026}
}