基于虚拟滑模控制方法的非合作航天器姿态估计

摘要：

针对非合作航天器的非线性姿态估计问题,提出一种利用虚拟滑模控制思想实现对目标航天器姿态参数估计的方法.将立体视觉系统输出的实时观测数据作为虚拟控制系统的输入,将航天器的姿态动力学数学模型作为虚拟的控制对象,采用滑模变结构控制器计算出虚拟力矩控制量,从而使虚拟航天器的姿态与观测姿态同步,虚拟航天器姿态即为非合作航天器姿态参数的估计值.仿真实验验证表明,在存在系统误差及状态量初始误差较大的情况下,所提出的基于虚拟滑模控制的估计算法估计效果优于扩展卡尔曼滤波算法,并较好地协调了变结构控制鲁棒性与平滑控制抖振之间的矛盾.

关键词：控制科学与技术、立体视觉、非合作航天器、虚拟滑模控制、姿态估计、模糊边界层

所属期刊栏目：37

分类号：V448.21(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家自然科学基金项目61203197;中国航天科技集团公司航天科技创新基金项目2014年

在线出版日期：2016-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1282-1290