论文摘要：组合航天器分离后的平台稳定性研究

随着国外反卫星武器的不断发展，特别是随着我国空间技术的进一步发展，如何在各类航天器上采取防护措施以对抗反卫星武器的攻击已经迫在眉睫。本论文则是基于此种形势下所做的一些探索性研究。 本文提出了一种主动防御反卫星武器的方案并分析了其需要的关键技术，随后对其中的关键技术之一--分离前后的平台稳定技术进行了系统的研究。首先，基于本文提出的组合航天器，经过推导得到了该航天器的姿态动力学方程，并通过相应的变换使其适合姿态控制器设计的要求，也便于进行系统仿真。由于欧拉角的奇异性和四元数表示航天器姿态的优点，本文采用姿态四元数来描述航天器的姿态运动。文中介绍了鲁棒自适应控制器的设计、滑模变结构控制器的设计，基于四元数的控制器设计和拟PD控制器设计这四种常用的姿态控制器的设计方法，并根据本文的研究对象，分别设计了四种具体的姿态控制器，给出了严格的稳定性证明。 本文根据推导出的姿态动力学方程和所设计的姿态控制器，在考虑了空间干扰力矩的情况下，最后进行了整个姿态控制系统的数学仿真，对所提出的各种姿态控制器分别进行了检验，以验证所设计的姿态控制器的合理性和可行性，以及各自对分离前后平台的控制效果。仿真结果显示出，鲁棒自适应控制器和滑模变结构控制器具有较好的控制性能，比较适合这类任务。