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基于分散式模型预测控制的圆形成轨道卫星星座重构

系统与控制 2022-01-26 v1 系统与控制

摘要

由大量航天器组成的卫星星座任务正越来越多地被发射或规划。此类任务需要新颖的控制方法,尤其在轨道相位机动方面。在此背景下,我们考虑圆形成中卫星星座的重构问题。在我们的场景中,一个等间距航天器编队因其中一颗卫星离轨而需要进行自主重构。剩余航天器必须重新配置以再次形成等距编队。为实现这一目标,我们考虑两种依赖编队中邻近航天器不同信息集的分散式策略。在完全分散的情况下,每个控制器仅知道每个航天器的当前状态(即位置和速度);而在第二种具有信息共享的分散式策略中,每个航天器的整个规划标称轨迹对其邻居可用。我们的数值仿真结果表明,通过增加每个航天器可用信息量,可以实现更快的重构机动与更低的燃料消耗。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.10399,
  title  = {Reconfiguration of a satellite constellation in circular formation orbit with decentralized model predictive control},
  author = {Tomas Pippia and Valentin Preda and Samir Bennani and Tamas Keviczky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.10399},
  year   = {2022}
}