卫星编队飞行中的队形设计研究

目前关于卫星编队飞行的研究有显著的增加。多颗从属卫星(从星)在近距离内与主卫星(主星)组成特定的队形以完成相应的任务,是卫星编队飞行的特点及潜在优势。卫星在编队飞行时,其队形定义为以各颗卫星质心为顶点所构成的几何形状,而队形设计则是根据队形的几何形状求出各卫星的轨道根数(其中主星的轨道根数可以根据任务的要求事先确定)。基于相对轨道根数法,根据卫星相对运动方程,提出了“自然队形”的概念及队形设计的一般方法,并给出了具体的例子。     

体育课中美育的作用

体育课的队形组织、场地布置符合美育要求,可有效地调动学生学习的积极性,发展他们的观察力、想象力、思维力,为顺利完成教学任务,提供可靠的保证。     

带未知干扰的模块化航天器系统相对轨道的队形控制

基于多智能体系统一致性理论,在有向拓扑结构中对模块化航天器相对轨道的队形控制问题进行研究.考虑与状态相关的未知外部干扰,在存在模块质量不确定性的情形下,基于自适应增益技术,设计仅依赖模块自身及其邻近模块信息的分布式控制算法,并通过Lyapunov稳定性方法证明闭环系统是渐近稳定的.最后在Matlab/Simulink中对6个模块组成的模块化航天器系统的队形进行仿真分析,仿真结果表明所设计的控制律是有效且可行的.     

多卫星协同飞行队形重构的整体优化策略

文章以整体燃料消耗少、时间短以及燃料消耗均衡为优化准则,研究多卫星协同飞行队形重构的整体优化问题。采用基于遗传算法的双脉冲路径优化策略,以燃料消耗最省和时间最短为优化指标,实现成员星的路径优化,采用0-1整数规划技术以整体性能指标最优,进行多卫星的整体队形重构规划和部署。分别以时间最短及燃料消耗最少为优化指标,兼顾燃料消耗均衡给出了2组仿真算例,对多星协同队形重构整体优化策略的有效性进行了比较分析,结果表明,从整体分配角度对多星路径进行规划,可进一步对整体性能进行优化。     

基于行为法队形保持中的队形反馈

本文对研究多移动机器人保持队形的方法进行了分析，提出一种实现多移动机器人保持队形和控制的协调体系结构；将基于行为的方法和队形反馈应用于该结构上，提出了控制策略，并从理论上证明了系统是渐进稳定的，仿真实验表明控制策略是合理的。     

不确定环境下多机器人的动态编队控制

提出了一种不确定环境下多机器人的动态编队控制方法．通过队形参数矩阵确立多机器人之间的相对 位置关系,将全局队形控制问题转化为跟随机器人离轴点对虚机器人（与领航机器人运动方向一致,且对领航机器 人保持期望的相对距离和观测方位角）离轴点的跟踪．基于建立的跟随机器人和领航机器人之间的误差跟踪系统模 型设计相应控制律实现队形保持,并提出了防止机器人与障碍物及其它机器人碰撞的避障策略．仿真结果表明了所 提方法的可行性和有效性．     

基于CMAC的无人机紧密编队飞行控制研究

针对多无人机紧密编队飞行控制系统,提出一种基于小脑模型神经网络的编队飞行队形保持控制器。该控制器以飞行控制系统横向、纵向及垂直方向通道的动态误差作为小脑模型关节控制器（CMAC）的激励信号,并与常规的PID控制器相结合构成系统的复合控制。仿真结果表明：该控制器能够控制无人机编队,在定常运动和机动过程中都可以保持期望队形,且这种控制方法具有超调量较小,鲁棒性强,响应速度快,抗干扰能力强等优点。     

基于网络一致性的多智能体跟踪控制

基于动态网络一致性理论,研究外部向量场变化情况下的分布式多智能体的队形保持和跟踪控制问题.利用邻近多智能体间共享的信息,智能体以一致协商的合作方式既控制自身运动轨迹,同时又保持了一定的队形.针对多智能体之间形成的最近邻耦合网络拓扑进行分析后,提出了多智能体一致性动态控制律的设计方法,可方便地对系统的极点进行配置.还提出了一种利用分散的队形控制分解中心领航者作用的方法,并给出了系统稳定性的条件.研究结果显示,队形稳定性问题仅受到通讯拓扑结构的影响,可以通过分解降阶的系统解决,而向量场的特性只影响系统跟踪性能.仿真例子显示了方法的正确性.     

无人机三维编队飞行的鲁棒H∞控制器设计

针对无人机编队控制中模型不确定性与外干扰同时存在的情况,首先基于无人机自身的自动驾驶仪和编队运动学关系建立了无入机编队的三维数学模型,这种建模方式物理意义明晰;进而提出一种基于鲁棒H∞控制理论的编队控制器设计方法,按前向、侧向和垂直方向3个通道分别设计控制律,降低了鲁棒控制器的调参难度,简化了三维编队控制问题.仿真结果表明了所设计的控制器的有效性,可实现无碰撞、快速、稳定地保持和调整无人机编队队形,具有良好的鲁棒性能.     

基于伪谱法的编队卫星队形重构防碰撞轨迹优化

提出了基于伪谱法的编队卫星队形重构最优轨迹规划方法.首先,应用Legendre伪谱法将队形重构问题离散化为非线性规划问题;然后,通过庞特里亚金极小值原理计算出不考虑碰撞规避问题时各星最优轨迹的解析形式,并由此计算出各星间的碰撞点;最后,在碰撞点附近设置符合高斯分布的测试点,进一步避免各星在配置点间发生碰撞.仿真结果表明,应用所提出方法得到的队形重构的最优轨迹能够较好地满足各种约束条件,计算精度高、速度快,使得编队卫星自主重构成为可能.