空间多主体聚合结构的分布式姿态估计与仿生控制理论研究

项目名称： 空间多主体聚合结构的分布式姿态估计与仿生控制理论研究

项目编号： No.61403392

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 范春石

作者单位： 中国空间技术研究院

项目金额： 22万元

中文摘要： 空间多主体聚合结构由多个具有导航控制功能的智能体模块组装而成，发挥数量优势弥补单体局限，实现增强的整体功能。虽结构合一，各主体仍独立决策、驱动，协同姿控通过信息交互而实现。针对现有卡尔曼一致性滤波(KCF)族算法与非线性姿态四元数之间存在的鸿沟，提出创建适用于乘性姿态四元数及非线性模型的一致性扩展卡尔曼滤波方法，并用于协同姿态确定；进而发展可估计扩展状态的一致性MEKF方法，用于漂移误差修正；提出创建由广义新息统一对一致性/即时信息/卡尔曼新息表述的、含时间尺度要素的融合算法结构分析理论，利用多节点观测信息提高本地参数估计性能的数据融合。基于生物聚合体波浪式稳步渐进、自适应利-害处境调配仿生原理，提出创建事件-时间联合触发的分区渐进一致性滑模控制算法和处境分配调节算法，实现内嵌实时角动量管理的分布式姿态跟踪调节。研究揭示姿控体系聚弱成强深层次机理，建立空间多主体聚合结构分析优化理论工具。

中文关键词： 网络控制系统；航天器姿态控制；多智能体系统；协同控制；仿生控制

英文摘要： Aggregated Space Architecture is a kind novel of spacecraft which is built of multiple intellectual agent building blocks with limited standalone guidance, navigation and control capabilities. Though the agent blocks have their bodies integrated into a wh

英文关键词： networked control system；spacecraft attitude control；multi-agent system；cooperative control；Biomimetic Control