失效卫星姿态接管的并行学习合作博弈控制

韩楠，罗建军，马卫华,*

1. 西北工业大学 航天学院，西安 710072 2. 西北工业大学 航天飞行动力技术重点实验室，西安 710072

接管控制技术为空间失效卫星有效载荷的再利用提供了新途径。微小卫星具有研制成本低、研制周期短、发射方便的优点[1]，是实施失效卫星姿态接管控制的新思路。近年来，针对空间资源再利用和新卫星在轨组装任务，以凤凰计划、iBOSS计划为代表的模块化卫星项目被陆续提出。其所构想的辅助连接装置及标准化接口[2-4]，可满足模块化卫星之间及模块化卫星与失效卫星之间的连接需求，是实现微小卫星与失效卫星相互连接的有效途径。当多颗微小卫星与失效卫星互连形成组合体后，便可通过互相协同为失效卫星的姿态运动接管和操作提供控制。

由于微小卫星与失效卫星所形成的组合体可近似视为一刚性航天器，因此可利用传统航天器姿态控制及控制分配方法计算各颗微小卫星的控制力矩[5-8]。然而，这种方法需要中央处理单元进行微小卫星控制力矩的计算，当微小卫星数量过多时，中央处理单元会面临较大的计算负担。为了将计算负担分散在各颗微小卫星之间，文献[9]研究了微小卫星的分布式控制分配问题，然而，微小卫星的控制约束没有得到考虑。

微分博弈研究了多个体的决策互动问题，其中各个体通过局部目标函数的优化获得控制策略[10-11]，这为通过多颗微小卫星接管控制失效卫星的姿态运动提供了新思路。……