卫星编队飞行中的姿态跟踪控制策略与仿真分析

本文探讨了卫星编队飞行中的关键姿态控制问题，特别关注于受控卫星如何在目标卫星、空间站或载人飞船附近保持同步“编队飞行”，以便进行精确观测和执行任务。研究假设了两个飞行器的轨道信息已知，这为设计期望的姿态提供了基础。论文给出了姿态角、姿态角速度以及角加速度的解析表达式，这些参数对于实现稳定的姿态跟踪至关重要。 作者采用四元数作为控制策略的核心，这是一种在姿态控制中常用的数学工具，因为它能够方便地处理旋转和变换。通过利用三个动量轮，卫星能够在长时间内进行大角度姿态调整，确保其始终对准目标。这种控制方法的效率体现在仿真结果上：在模拟超过一个完整周期的时间段内，卫星的姿态和姿态角速度与期望值保持良好的一致性，表明控制效果稳定且节省了不必要的力矩消耗。 此外，文章还强调了关键词的重要性，如卫星、编队飞行、姿态跟踪机动以及大角度控制，这些都是航天领域的核心概念。中图分类号V412表明了该研究属于天体力学和技术应用的范畴，而文献标识码A则表示该论文已被接受为学术研究的标准出版物。文章的引用编码1000-0054和文章编号1000-0054(2006)11-1914-04则提供了识别和查找这篇论文的唯一标识。 这篇论文深入研究了卫星编队飞行中姿态控制的关键技术，对于理解和优化此类航天任务具有重要意义，为未来的空间探索和应用提供了理论支持。