分布式卫星合成孔径雷达系统编队与自主保持技术

科研成果介绍

分布式卫星合成孔径雷达系统编队与自主保持技术

本项目是“十一五”国家“装备预先研究”重点项目。2006年1月立项,2012年12月通过成果鉴定,2013年11月获军队科技进步二等奖。

项目的主要研究内容包括：①多约束条件下的编队轨道构形设计,解决分布式卫星SAR系统编队参考轨道选择,地球J2与大气摄动补偿等;②面向任务的编队轨道构形优化设计方法研究,主要针对InSAR和GMTI任务开展编队轨道构形优化设计;③编队轨道构形的稳定性分析,针对地球J2与大气摄动对InSAR与GMTI任务编队轨道构形的影响进行分析;④编队轨道构形初始化及其误差修正技术,对编队轨道的初始捕获、初始化控制、初始化误差修正进行方法研究;⑤ 编队轨道构形长期稳定低能耗维持技术,开展星间相对轨道精密确定方法研究,进行轨道构形长期低能耗维持,评估编队轨道构形控制精度;栟 编队卫星自主的碰撞规避技术,编队轨道构形控制故障模式分析,故障情况下的碰撞危险预测、自主碰撞规避;栠 编队协同控制研究,绝对轨道与编队构形维持的协同控制研究,设计分布式SAR编队协同控制仿真系统。

项目研究成果如下：①提出了一种面向任务的编队轨道构形优化设计方法,实现了InSAR/ GMTI任务的编队构形优化设计;②提出了一种编队构形初始化方案,工程可实现性强;③ 形成了一种构形长期稳定维持控制方法,方法采用衰减记忆扩展卡尔曼滤波进行相对轨道确定、三冲量方法进行平面构形控制、一次冲量方法进行垂直平面构形控制;④ 研制了处理器在回路的分布式卫星编队协同控制仿真系统,验证了编队构形初始化、编队构形维持控制、编队构形重构、自主碰撞规避等关键技术。

项目研究成果已在多家单位得到了良好应用,研究成果居同领域国内领先水平。

(装备学院 航天装备系：姚红)