西工大新闻网11月1日电（刘闯 汪雪川）近日，西北工业大学航天学院岳晓奎团队在非线性系统控制TOP期刊“International Journal of Robust and Nonlinear Control”上发表封面论文“Inertia‐free saturated output feedback attitude stabilization for uncertain spacecraft”（INT J ROBUST NONLIN, 2020, 30(13), pp. 5101-5121. 论文链接：https://doi.org/10.1002/rnc.5044）。该论文西北工业大学为第一单位，第一/通信作者为岳晓奎团队青年教师刘闯副教授，该研究成果旨在解决诸多扰动和不确定情况下失效航天器抓捕后惯性参数未知组合体姿态稳定的高精度鲁棒控制问题。该研究得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金的支持。

近年来，越来越多的卫星被发射升空，在轨故障是导致卫星任务失败的重要原因，还有许多卫星因为燃料耗尽或电力供应不足而无法保证空间任务顺利实施, 成为失效航天器，不仅造成巨额经济损失，且长期占据宝贵的轨道资源，影响其它航天器运行，带来严重安全隐患。利用在轨服务航天器抓捕失效航天器迫在眉睫，且抓捕后质量特性未知的组合体姿态稳定控制又是面临的关键技术之一。恶劣的空间环境以及建模不确定性又给控制问题带来极大挑战，刚刚召开的2020中国航天大会也将在轨服务列入宇航领域十大科技难题。过去的十余年中，岳晓奎团队围绕在轨服务航天器动力学与控制技术开展了深入研究，承担了多项国家级重大任务，形成了深厚的成果积淀。相比于传统的惯性参数已知航天器姿态稳定控制，惯性参数未知航天器的姿态稳定控制技术能够紧密契合失效航天器抓捕后组合体的姿态稳定难题，本文提出的控制方法具有处理建模不确定性、抗干扰、抗饱和的特点，其应用范围更广泛。

失效航天器抓捕后形成的组合体具有惯性参数未知的特点，其姿态稳定控制同时受到测量误差及控制器增益摄动等因素的影响，而组合体高精度鲁棒控制在空间在轨服务中具有重要实用价值，本文从相关项目需求和挑战出发，构建了面向在轨服务的惯性参数未知航天器抗饱和非脆弱控制框架。在考虑组合体姿态控制系统测量误差和控制器增益摄动的情况下，通过惯性参数分离、输出反馈控制和非脆弱控制等方法，在无需惯性参数辨识的前提下，实现了组合体姿态控制系统的鲁棒稳定性，该理论成果在航天器姿态稳定控制仿真平台中得到验证。此项研究工作下一步将推进相关理论成果在工程实践或型号任务中的应用。

（审稿：王强）