量子导航定位系统需要借助于空间量子卫星信息通信系统来进行信号的捕获、跟踪和对准(acquisition, tracking and pointing, ATP).ATP系统是空间量子卫星信息通信的重要组成部分，涉及到量子通信链路的建立以及中断通信链路的恢复；粗跟踪和精跟踪的相互配合，可以确保通信双方处于通信状态，达到期望的信号跟踪性能.本文详细阐述用于量子导航定位系统的空间量子卫星通信的捕获阶段和粗跟踪的相关技术，重点分析捕获阶段中的初始指向技术、扫描技术、捕获阶段的精度及其性能，以及粗跟踪阶段的精度及其性能指标等关键技术.

挠性空间结构周期性构型引起的低频段模态密集问题给振动控制中的控制对象建模、传感器优化配置和控制方案设计等造成困难.本文推导密频结构模态不稳定特性的产生机理，随即证明模态不稳定特性引发模型不确知性，而后基于可控性Gram矩阵的奇异值分析了密集模态的低可控度，并通过分析剩余模态的作用机理，说明模态密集将加剧溢出问题.在分析密集模态特性及影响的同时，给出控制设计中应注意的问题及可能的解决途径，对密频挠性结构在轨振动控制设计具有重要参考价值.

星敏感器是目前航天器精度最高的姿态测量部件，其误差是影响姿态确定系统精度的关键要素.依据误差频率特性，系统地对星敏感器误差进行分析，主要阐述星敏感器低频误差和高频误差产生的原因以及当前的抑制与补偿方法.在此基础上，根据星敏感器误差的特点，展望星敏感器低频误差以及高频误差抑制与补偿方法的发展趋势.

为可重复使用飞行器再入提出一种新的鲁棒自抗扰控制方法. 针对一般多输入多输出模型，重新定义状态变量后，分别设计各通道的线性扩张状态观测器. 之后提出自抗扰控制系统的一套鲁棒分析与设计方法. 应用于姿态控制时，引入最速跟踪微分器对姿态角指令进行滤波，以解决倾侧角反转过程中快速性与抗饱和之间的矛盾. 仿真结果表明，设计的控制系统解耦效果良好，鲁棒稳定性较强，饱和问题也得到解决.

摘要： 针对基于星间相对测量的相对导航算法中由测量方程将相对轨道拟平根数转化为相对位置过程导致的模型非线性，提出一种基于约化相对轨道拟平根数的卫星编队导航方法.该方法通过编队卫星之间一段时间的切向漂移估计半长轴偏差，合理处理半长轴偏差对双星相对动力学的影响，克服了模型线性化造成的误差，能够实现长期稳定的高精度卫星编队导航.

摘要： 针对空间微振动环境模拟的需求，以Stewart平台为对象，研究低频微振动激励控制.传统定增益控制器需要反复调节参数来获取满意的系统输出，同时由于摩擦等因素引起的非线性现象，导致难以在低频段建立精确的系统模型，以上问题均给控制器的设计带来困难.为此，设计一种自适应控制器加传统PID控制器的控制方案，并针对自适应控制器对于非参数不确定性等因素敏感的问题，采用deadzone技术对自适应律进行修正，以提高控制器的鲁棒性.将此算法应用于Stewart微激励控制系统中，实验结果表明系统平台可以很好的输出单自由度与多自由度低频正弦激励，验证控制器在实际工程中的有效性.

摘要： 考虑空间拖船利用飞网/飞爪对空间残骸捕获结束后绳系拖拽系统的动力学特性，开展了基于简化的带偏置点构型的建模及仿真研究.首先，捕获后的组合体包括空间拖船、系绳和空间残骸，系绳在空间残骸一端的牵挂点看作偏置点，给出相应的的绳系拖拽系统构型；其次，以降轨离轨过程为例，建立系统能量方程，并根据欧拉拉格朗日方程给出系统的动力学表达式并估算系绳张紧情况下的平衡点；最后，设定离轨推力，在不同的初始角速度、系绳张紧或松弛以及不同松弛程度条件下，分析绳系拖拽离轨系统的动力学行为.研究表明，空间残骸小的初始角速度和张紧或略微松弛的系绳能够保证安全离轨.

摘要： 对日地平动点附近的航天器编队控制问题进行研究，为解决基于局部线性化模型设计轨道保持控制器时存在的控制精度不高、模型精确性过度依赖等问题，提出基于圆型限制性三体问题的日地/月系统L2点附近主从式航天器编队飞行的相对位置控制问题的解决方法.将主航天器设定在Halo轨道上，从航天器利用自抗扰控制方法控制在主航天器周围，编队系统内的未知动力学和外部扰动由扩张状态观测器获得，并利用非线性误差反馈对其进行补偿.数值仿真结果显示采用0.1 μN到10 mN的控制力即可使航天器相对位置误差控制在位置精度要求范围内，同时在存在未知干扰的情况下该方法依然具有很好的鲁棒性，从而验证优越性.

摘要： 针对高速缓存引起的程序执行时间抖动对航天器控制软件任务调度造成的困难，提出一种基于循环调度的调度设计方法，该方法利用任务程序执行时间的概率分布设计具有不同可靠性的系统模式，通过模式切换，使处理器得到充分利用，同时能够提供一定的可靠性保障，为航天器控制软件的任务调度提供参考.

摘要： 目前对地球同步轨道（GEO）空间目标的探测和识别，主要依赖光学监视系统接收其反射的太阳光线.鉴于可见光反射原理，和空间目标可见光反射特性计算模型，提出光学隐身卫星设计策略，分别对卫星平台构型、太阳能帆板、半球形遮光罩进行设计，对整星外形进行仿真分析，最后提出分布式卫星的构想.结果表明，该卫星构型光学横截面积峰值达到0.082 m2，该构型设计具有较高的隐蔽性，不易被光学监视系统探测识别.

摘要： 为提高弹用电动舵系统轻负载情况下的最大舵偏角速度，并抑制负载扰动，在表贴式永磁同步电机空间矢量控制算法的基础上提出弱磁自适应控制策略.采用基于电机物理功率限制的弱磁控制算法，实现调速系统在轻负载功率富余时的弱磁升速.设计基于Lyapunov稳定性的速度自适应控制器，克服速度环采用传统PI调节算法时随着负载变化时动态性能弱的缺点. 通过Simulink仿真证明该算法能够在实现弱磁升速的同时，具备良好的负载扰动抑制性能.

摘要： 不同空间任务和约束条件对霍尔推力器提出了多模式工作的需求，通过对全电推进卫星对推进器的需求分析，论述霍尔推力器多模式工作涉及的关键技术.分析表明，高比冲模式下工质充分电离、推力器热负荷、羽流聚焦是技术瓶颈问题，多模式宽范围工作的阴极设计技术、多环/成组技术是霍尔推力器发展的重要研究方向，多模式霍尔推力器未来的发展需要在模式连续可调、大总冲和高比冲方向取得技术性突破.