本發(fā)明涉及微納航天器領(lǐng)域，尤其是關(guān)于一種能夠在軌組網(wǎng)形成集群飛行的微納航天器。

背景技術(shù)：

微納航天器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開發(fā)與發(fā)射成本低廉，且能夠在軌組網(wǎng)形成集群飛行，是未來航天器發(fā)展的重要方向。

由于微納星微型化與模塊化的物理結(jié)構(gòu)特征，使得其自身的飛行控制執(zhí)行能力受到很大制約。這種微納星控制能力的限制對(duì)集群飛行的制約主要體現(xiàn)在信息約束與物理約束兩個(gè)方面：一是信息約束，由于微納星的能源供給能力及信息數(shù)據(jù)處理能力受限，其微納星間無線通信的帶寬與范圍均受到限制，因此必須要求集群飛行測(cè)控通信網(wǎng)絡(luò)(簡(jiǎn)稱測(cè)控網(wǎng)絡(luò))中的通信鏈路規(guī)模及測(cè)控接口星(即地面可測(cè)控微納星)數(shù)量最?。欢俏锢砑s束，由于微納星載荷能力的限制，必然要求微納星以最少的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(推力器)與敏感機(jī)構(gòu)(敏感器)的配置來滿足集群飛行的測(cè)控要求。這種微納星信息物理特征對(duì)集群飛行測(cè)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與測(cè)控接口、星體推力器與敏感器的配置限制，給微納航天器集群飛行的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控總體設(shè)計(jì)帶來很大挑戰(zhàn)。

目前針對(duì)以上制約因素，對(duì)于微納星數(shù)目較多的集群飛行測(cè)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、測(cè)控接口星選擇，仍然缺乏指標(biāo)依據(jù)及系統(tǒng)性、通用性的一體化設(shè)計(jì)技術(shù)，且基于傳統(tǒng)全自由度控制驅(qū)動(dòng)的星體推力器與敏感器配置方法，也難以適應(yīng)微納星的星體載荷空間狹小所帶來的低載荷能力、高任務(wù)密度的總體設(shè)計(jì)約束。這導(dǎo)致較大數(shù)量規(guī)模微納航天器集群網(wǎng)絡(luò)的測(cè)控難度大、軌道布設(shè)與運(yùn)行成本高，且微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的測(cè)控性能難以保證，這兩個(gè)技術(shù)難題的存在成為微納航天器集群飛行實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用的掣肘因素。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種新的微納航天器集群飛行控制系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明提供一種微納航天器集群飛行控制系統(tǒng)，包括第一拓?fù)浍@取模塊、第二拓?fù)浍@取模塊、第三拓?fù)浍@取模塊及節(jié)點(diǎn)辨識(shí)模塊，所述第一拓?fù)浍@取模塊根據(jù)微納航天器之間的通信鏈路信息流確定出測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浼皽y(cè)控網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)，所述第二拓?fù)浍@取模塊根據(jù)微納航天器自身狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的信息流確定出本體動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，所述第三拓?fù)浍@取模塊根據(jù)兩個(gè)所述動(dòng)力學(xué)的耦合關(guān)系合并所述測(cè)控通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、本體動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⒋_定出集群廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌龉?jié)點(diǎn)辨識(shí)模塊辨識(shí)出所述集群廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖钚◎?qū)動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)集，所述該最小驅(qū)動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)集中的節(jié)點(diǎn)是測(cè)控接口節(jié)點(diǎn)及推力器配置的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。

集群飛行中，每個(gè)微納航天器也可以視為測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)微納航天器本體動(dòng)力學(xué)節(jié)點(diǎn)。各微納航天器之間通過通信鏈路進(jìn)行通信。根據(jù)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，可以確定出測(cè)控接口節(jié)點(diǎn)，該測(cè)控接口節(jié)點(diǎn)即能夠用于接收網(wǎng)絡(luò)控制輸入信號(hào)。

每個(gè)所述微納航天器對(duì)應(yīng)多組推力器。每組推力器可以包括徑向推力器、航向推力器及法向推力器，經(jīng)過節(jié)點(diǎn)辨識(shí)后，如徑向冗余，則每組的徑向推力器均可以省略。

一種微納航天器集群飛行控制方法，包括如下進(jìn)程：

a)根據(jù)所述微納航天器之間的通信鏈路信息流構(gòu)建測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浼皽y(cè)控網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)；

b)根據(jù)所述微納航天器自身狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的信息流構(gòu)建本體動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

c)根據(jù)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)與本體動(dòng)力學(xué)的耦合關(guān)系，合并所述測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浜蛣?dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠鴺?gòu)建集群廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

d)辨識(shí)出所述集群廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖钚◎?qū)動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)集。

測(cè)控網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)用于描述集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)(微納航天器)狀態(tài)信息是如何通過信息拓?fù)溥M(jìn)行交互與更新。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浯_定后，即確定了網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)。本體動(dòng)力學(xué)是微納航天器軌道力學(xué)范疇上的動(dòng)力學(xué)模型。

所述進(jìn)程a)包括：

a1)構(gòu)建微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，根?jù)可同步性對(duì)于所述測(cè)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞募s束條件，得到能確保系統(tǒng)收斂性的信息拓?fù)浼希?/p>

a2)根據(jù)最大匹配原理，將所述信息拓?fù)浼系男畔⑼負(fù)滢D(zhuǎn)換為二分圖，求解出所述二分圖的最大匹配；

a3)在所述最大匹配中，得出所有具有完美匹配特性或最少匹配節(jié)點(diǎn)的通信拓?fù)渥蛹?/p>

a4)在所有所述通信拓?fù)渥蛹羞x擇單向通信鏈路最少的通信拓?fù)洌鳛樗鰷y(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)洹?/p>

所述進(jìn)程b)包括：

b1)構(gòu)建所述微納航天器的本體動(dòng)力學(xué)模型；

b2)獲取所述本體動(dòng)力學(xué)模型的系統(tǒng)矩陣，將所述矩陣作為鄰接矩陣；

b3)根據(jù)所述鄰接矩陣確定出與其對(duì)應(yīng)的所述本體動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

本發(fā)明的有益效果是：通過測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)對(duì)微納航天器之間通信鏈路的優(yōu)化，通過廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠軌驅(qū)崿F(xiàn)冗余推力器的自動(dòng)識(shí)別，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)測(cè)控接口節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)選擇和微納航天器上推力器的優(yōu)化配置，使該控制系統(tǒng)能夠有效保證集群飛行的可控性和控制性能。

附圖說明

圖1是本實(shí)施方式的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)信息拓?fù)涞臉?gòu)建示意圖；

圖2是本實(shí)施方式的本體動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)建示意圖；

圖3是本實(shí)施方式的集群廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臉?gòu)建示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1至圖3所示，一種微納航天器集群飛行控制系統(tǒng)，其能夠?qū)猴w行的多個(gè)微納航天器進(jìn)行整體控制，各微納航天器之間能夠通信，各微納航天器自身狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間可以具有耦合關(guān)系。微納航天器集群飛行控制系統(tǒng)包括第一拓?fù)浍@取模塊、第二拓?fù)浍@取模塊、第三拓?fù)浍@取模塊及節(jié)點(diǎn)辨識(shí)模塊，第一拓?fù)浍@取模塊根據(jù)微納航天器之間的通信鏈路信息流確定出測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000031.gif"wi="83"he="55"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>該測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)涫俏⒓{航天器之間單向通信鏈路數(shù)目最少的通信拓?fù)?。第二拓?fù)浍@取模塊根據(jù)微納航天器自身狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間的信息流確定出本體動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000032.gif"wi="138"he="67"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>該本體動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞墓?jié)點(diǎn)為動(dòng)力學(xué)上的各狀態(tài)分量，邊為各分量之間的信息流。第三拓?fù)浍@取模塊合并所述測(cè)控通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒈倔w動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳⒋_定出集群廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000033.gif"wi="229"he="63"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>節(jié)點(diǎn)辨識(shí)模塊辨識(shí)出集群廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖钚◎?qū)動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)集，該最小驅(qū)動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)集中的節(jié)點(diǎn)是測(cè)控接口節(jié)點(diǎn)及推力器配置的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。微納航天器如微納星。

如圖1至圖3所示，本實(shí)施方式微納航天器集群飛行控制系統(tǒng)的構(gòu)建方法包括：首先，將微納航天器集群飛行測(cè)控網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)與微納航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型統(tǒng)一描述為以模型狀態(tài)為節(jié)點(diǎn)的集群廣義網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)；其次，從集群廣義網(wǎng)絡(luò)的能控性、能觀性與可同步性出發(fā)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)可同步域分析與最大匹配原理，對(duì)微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的通信拓?fù)鋬?yōu)化；最后，再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)最小輸入原理及對(duì)偶性，識(shí)別集群廣義網(wǎng)絡(luò)的最小驅(qū)動(dòng)與觀測(cè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)集，通過節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)能力分析，確定集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的測(cè)控接口星子集，星體推力器與敏感器最小配置，實(shí)現(xiàn)微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的總體設(shè)計(jì)與優(yōu)化，使微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)能夠保證集群飛行的可控性與控制性能。

微納航天器集群飛行控制方法包括如下步驟：

(1)微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化

為了以最小的通信成本構(gòu)建全狀態(tài)可控及控制性能良好的微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)，從微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的可同步性和能控性能觀性兩個(gè)方面出發(fā)，研究測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)優(yōu)化。

一是結(jié)合多自主體一致性理論和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步理論中可同步域的相關(guān)方法，建立微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000041.gif"wi="73"he="54"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>集群飛行網(wǎng)絡(luò)控制算法u與網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)系統(tǒng)可同步域之間量化關(guān)系，得到微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的可同步性對(duì)于測(cè)控網(wǎng)絡(luò)信息拓?fù)涞募s束條件；并通過該約束關(guān)系，以可同步域的面積或邊界特性(是否無界)為評(píng)判指標(biāo)，結(jié)合控制算法u的設(shè)計(jì)，確定能夠保證微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)良好同步性的信息拓?fù)浼?imgfile="dest_path_gda0001319616410000044.gif"wi="123"he="71"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>該過程是用于獲取信息拓?fù)浼?，該拓?fù)浼细鶕?jù)預(yù)先設(shè)定的約束條件、評(píng)判指標(biāo)和控制算法得出。

二是結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可控性理論的最大匹配原理，將信息拓?fù)浼?imgfile="dest_path_gda0001319616410000045.gif"wi="85"he="71"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>中的信息拓?fù)滢D(zhuǎn)化為二分圖的表示形式，再采用hopcroft-karp算法求解二分圖的最大匹配，從而得到對(duì)應(yīng)通信拓?fù)涞淖畲笃ヅ洌贿M(jìn)一步在所有具有完美匹配(僅有唯一的不匹配節(jié)點(diǎn))特性或最少不匹配節(jié)點(diǎn)的通信拓?fù)渥蛹?imgfile="dest_path_gda0001319616410000046.gif"wi="126"he="71"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>中，選擇微納航天器間單向通信鏈路數(shù)目最少的通信拓?fù)?，確定為微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000047.gif"wi="83"he="55"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>最終確定微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

(2)微納航天器集群飛行測(cè)控接口星子集選擇及星體推力器與敏感器配置

在確定微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000048.gif"wi="56"he="56"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>基礎(chǔ)上，由微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的能控性和能觀性兩個(gè)方面入手，通過微納航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔磉_(dá)，將以微納航天器為節(jié)點(diǎn)(下文簡(jiǎn)稱微納航天器節(jié)點(diǎn)，如圖1中s1、s2、s3、s4所示)的微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)增擴(kuò)為以微納航天器節(jié)點(diǎn)狀態(tài)分量(即位置ri、速度)為節(jié)點(diǎn)(下文簡(jiǎn)稱狀態(tài)節(jié)點(diǎn))的集群廣義網(wǎng)絡(luò)，再統(tǒng)一采用基于最小輸入原理的網(wǎng)絡(luò)能控性能觀性方法，結(jié)合基于節(jié)點(diǎn)中心性測(cè)度的控制驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)能力分析，解決微納航天器集群飛行的測(cè)控接口選擇問題及微納航天器推力器最小配置問題。

a.微納航天器集群飛行測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的測(cè)控接口選擇與微納航天器上推力器配置

如圖1所示，通過微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化得到通信拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000052.gif"wi="84"he="54"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>同時(shí)也能得到微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)最大匹配的匹配通信鏈路(如圖1中的通信鏈路a21)和匹配微納航天器節(jié)點(diǎn)(如圖1中微納航天器節(jié)點(diǎn)s2)，進(jìn)一步通過最小輸入原理可得到微納航天器集群飛行控制的最少控制輸入作用微納航天器節(jié)點(diǎn)(如圖1中微納航天器節(jié)點(diǎn)s1、s3、s4)，這些微納航天器即可作為集群飛行控制中的測(cè)控接口子集，即該接口子集中的微納航天器節(jié)點(diǎn)可以用于接收網(wǎng)絡(luò)控制輸入信號(hào)u1、u2、u3。

但這僅能保證以微納航天器為節(jié)點(diǎn)的微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)的能控性，而且僅確定了集群飛行控制的測(cè)控微納航天器子集。而整個(gè)微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的能控性不僅和集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)，還與微納航天器節(jié)點(diǎn)的能控性也有關(guān)。而且在集群飛行控制中，控制推力器的配置方向(即狀態(tài)分量ri)和數(shù)目最終是由微納航天器節(jié)點(diǎn)的能控性決定的。因此，為了研究微納航天器星體推力器的最小配置問題，將微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)與微納航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行統(tǒng)一建模，來分析集群飛行控制的可控性。

首先，根據(jù)微納航天器間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軌道力學(xué)特性(圖2左部分)，推導(dǎo)建立描述微納航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精確數(shù)學(xué)模型(一般為非線性模型)，表示為下式

其中，狀態(tài)向量xi＝[rx,iry,irz,i]，其中(為簡(jiǎn)化描述，將其簡(jiǎn)化為一個(gè)狀態(tài)分量ri)，輸入ui＝[ux,iuy,iuz,i]，這里ux,i，uy,i，uz,i分別為微納航天器三個(gè)方向的推力器控制輸入，yi為系統(tǒng)輸出。

假設(shè)由微納航天器集群飛行控制指令確定的微納航天器期望運(yùn)動(dòng)為(xd,i,ud,i)，在期望運(yùn)動(dòng)狀態(tài)附近對(duì)非線性模型進(jìn)行線性化，得到微納航天器相對(duì)運(yùn)動(dòng)線性動(dòng)力學(xué)模型為

這里，

對(duì)于線性系統(tǒng)(2)來說，雖然kalman能控性秩條件能夠判斷系統(tǒng)的能控性，但無法確定最小控制輸入。因此本實(shí)施方式提出將微納航天器線性動(dòng)力學(xué)模型中的系統(tǒng)矩陣ai作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞泥徑泳仃?如圖2中部分)，進(jìn)而用該鄰接矩陣ai所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000063.gif"wi="113"he="63"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>(如圖2右部分)來唯一表達(dá)微納航天器節(jié)點(diǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)，該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000064.gif"wi="111"he="70"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>的節(jié)點(diǎn)為微納航天器動(dòng)力學(xué)的各狀態(tài)分量，邊為各分量之間信息流關(guān)系。這樣就同樣可借助復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能控性理論的最大匹配原理，對(duì)微納航天器動(dòng)力學(xué)模型的可控性進(jìn)行分析，去除冗余控制推力器配置(如圖2右部分)，辨識(shí)出微納航天器節(jié)點(diǎn)控制推力器配置的最小狀態(tài)節(jié)點(diǎn)集，最后得到微納航天器集群廣義網(wǎng)絡(luò)控制執(zhí)行的最小輸入的作用節(jié)點(diǎn)，得到推力器配置數(shù)目和方向。

在上述基礎(chǔ)上，通過研究微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)微納星節(jié)點(diǎn)間通信鏈路信息流與微納星節(jié)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000066.gif"wi="110"he="70"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>狀態(tài)節(jié)點(diǎn)之間信息流的信號(hào)關(guān)系與物理量，將微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000067.gif"wi="59"he="55"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>與微納星節(jié)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000068.gif"wi="110"he="70"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>進(jìn)行合并，得到集群廣義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?imgfile="dest_path_gda0001319616410000069.gif"wi="174"he="63"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>(如圖3左部分)。這樣就將微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)和微納星動(dòng)力學(xué)統(tǒng)一為集群廣義網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力學(xué)(如圖3右部分)。再進(jìn)一步以集群廣義網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)作為微納航天器集群飛行的網(wǎng)絡(luò)模型，以集群廣義網(wǎng)絡(luò)的能控性為切入點(diǎn)，基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的最大匹配原理，分析微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)能控性和微納星節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)能控性之間關(guān)系，以及微納星驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)與狀態(tài)分量驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間關(guān)系。在保證廣義網(wǎng)絡(luò)能控性基礎(chǔ)上，確定集群廣義網(wǎng)絡(luò)最大匹配的匹配信息流通路(邊)，及非匹配狀態(tài)節(jié)點(diǎn)(即集群廣義網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn))可行集合。再借助驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)的中心性測(cè)度量化分析各可行集合中控制驅(qū)動(dòng)節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力，選擇驅(qū)動(dòng)能力最強(qiáng)的集合確定為最小驅(qū)動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)集。該最小驅(qū)動(dòng)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)集合中的節(jié)點(diǎn)即為微納航天器集群測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中的測(cè)控接口節(jié)點(diǎn)及星體推力器配置的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換。