非配置点误差控制的编队卫星队形重构优化方法

"基于非配置点部分误差控制联立方法的编队卫星队形重构" 在航天领域，卫星编队飞行是一项重要的技术，它涉及到多颗卫星协同工作以执行特定任务，如通信、观测或科学实验。队形重构是编队飞行中的关键问题，它指的是在不改变整体编队结构的前提下，调整卫星之间的相对位置。本文主要探讨了一种新的解决编队卫星队形重构问题的方法，即基于非配置点部分误差控制的联立方法。 传统的编队卫星队形重构通常涉及微分代数方程组的求解，这需要通过离散化处理来转化为可操作的问题。文章中，作者采用了基于Radau配置点的拉格朗日插值多项式对这些方程进行离散化。Radau配置点是一种特殊的节点分布，能够提供更稳定的插值效果，有助于提高离散化过程的精度。 进一步，作者引入了非配置点的概念。在这些非配置点上，避撞条件被严格要求满足，确保卫星在重构过程中不会发生碰撞。然而，不同于传统的误差控制方法，文章中提出的方法并不对状态变量在非配置点处的误差进行估计和控制，这样可以降低离散化后非线性规划问题的复杂度，从而简化求解过程并提高求解效率。 为了验证这种方法的有效性，文章进行了3颗编队卫星队形重构的测试和仿真。通过与现有文献中的结果进行对比，数值实验结果显示，所提出的非配置点部分误差控制联立方法在求解精度和求解速度上都表现出优越性。这意味着这种方法在实际应用中可能更加高效，对于复杂的编队重构任务，能够更快地找到满意解，同时保持较高的重构精度。 关键词涵盖了卫星编队飞行、队形重构、最优控制、联立法和非配置点，这些是理解该研究的关键点。卫星编队飞行涉及到卫星的协同运动和控制；队形重构是控制的关键环节，用于改变卫星间的相对位置；最优控制是指寻找使某种性能指标达到最优的控制策略；联立法是指将多个相关问题组合求解的方法；非配置点则是本文提出的新颖策略，用于优化求解过程。 这篇论文介绍了一种创新的编队卫星队形重构策略，利用非配置点部分误差控制的联立方法，提高了重构任务的计算效率和精度，对于未来卫星编队控制技术的发展具有重要意义。