Сравнительный анализ методов автономного управления малыми космическими аппаратами

Информационные технологии. 2026. Т. 32. № 8. С. 404–413.

Бубнова М. А., Четвериков В. М., Пожидаев Е. Д.

Разработана специальная методика, проведено компьютерное моделирование и выполнен сравнительный анализ методов автономного управления малыми космическими аппаратами, различающихся способами учета нелинейности исходной задачи стабилизации: управления, построенного по системе линейных дифференциальных уравнений (СЛДУ); управления, построенного по СЛДУ, примененного к более общей системе ДУ, в которой при расчете траектории учитываются нелинейные слагаемые; управления с использованием метода SDRE (State Dependent Riccati Equation– завиящее от состояния уравнение Риккати) (SDRE)  для нелинейной системы дифференциальных уравнений. Для оценки эффективности рассматриваемых трех видов управления при одинаковых начальных условиях рассмотрены задачи стабилизации при использовании квадратичного критерия качества LQR (Linear Quadratic Regulator).

 Вычислительный эксперимент показал, что в большинстве случаев метод SDRE дает наименьшее значение функционала качества из трех рассмотренных видов управления. При этом конечные значения функционала качества для управления, построенного по СЛДУ с учетом нелинейных слагаемых, остаются всегда выше, чем для SDRE. Это связано с тем обстоятельством, что нелинейное слагаемое дает существенный вклад в увеличение функционала качества в исходных уравнениях.

Ключевые слова: SDRE, non-inertial reference frame, ill—Clohessy—Wiltshire equations, autonomous control, неинерциальная система, равнения Хилла— Клохесси—Уилтшира, автономное управление, SDRE