地球能量不平衡分布式测量的建模与控制
动力系统
2026-04-24 v1
摘要
本文提出了一种针对低地球轨道分布式系统的建模与控制框架，以实现对地球能量不平衡（EEI）的高精度估计。该指标稳健地量化了吸收太阳辐射与散射到太空的红外辐射之间的差异。形式上，EEI代表了大气层顶部全球年积分净辐射通量。EEI直接与地球系统的物理变动相关联。获取其准确测量因当前太空辐射计校准误差而提出重大技术挑战。本工作提出了一种用于高精度内轨EEI监测与映射的建模与控制框架，采用由球形航天器组成的分布式阵列。对扰动及其对轨道和姿态的影响进行建模，考虑航天器的形状和热光学特性，随后推导用于维持适当自转速率的最优控制。通过该控制，每个航天器可与轨道法向方向紧密对齐，并在编队中实现协调姿态，从而提高EEI估计的时空分辨率。
引用
@article{arxiv.2604.21024,
title = {Modeling and Control for Distributed Measurements of the Earth's Energy Imbalance},
author = {Rayan Mazouz and Marco Quadrelli and Rashied Amini and Maria Hakuba and Charles Reynerson and David Wiese},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.21024},
year = {2026}
}