Методика управления орбитальным движением спутниковой группировки на основе алгоритмов обеспечения консенсуса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассматриваются методы синтеза управления относительным движением группы космических аппаратов. Основной целью является построение управления, компенсирующего распад группы вследствие относительного орбитального дрейфа. При построении управления используется техника, основанная на применении графов различного типа для описания взаимодействия спутников. Представлено доказательство возможности устранения относительного дрейфа спутников с помощью метода, основанного на использовании ориентированного графа. Полученный алгоритм адаптирован к случаю, когда один или несколько аппаратов группы могут выйти из строя. Для получения управления в этом случае используется модифицированный вариант Raft-протокола обеспечения консенсуса в многоагентной системе. Помимо аналитических выкладок и построения общей методики, в работе приведены результаты численного моделирования.

Об авторах

Р. Р. Дадашев

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: shestakov@keldysh.ru
Москва

С. А. Шестаков

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Email: shestakov@keldysh.ru
Москва

Список литературы

  1. Mesbahi M., Egerstedt M. Graph Theoretic Methods in Multiagent Networks. Princeton University Press, 2010. 424 p.
  2. Monakhova U., Ivanov D., Mashtakov Y. et al. Communication area estimation for decentralized control of nanosatellites swarm // Acta Astronautica. 2023. V. 211. P. 49–59. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2023.06.003
  3. Дадашев Р.Р., Шестаков С.А. Методика управления группой спутников на основе коммуникационных графов // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2022. № 90. С. 1–31. https://doi.org/10.20948/prepr-2022-90
  4. Clohessy W.H., Wiltshire R.S. Terminal guidance system for satellite rendezvous // J. Aerospace Sciences. 1960. V. 27. Iss. 9. P. 653–658. https://doi.org/10.2514/8.8704
  5. Fischer M.J., Lynch N.A., Paterson M.S. Impossibility of distributed consensus with one faulty process // J. Association for Computing Machinery. 1985. V. 32. Iss. 2. P. 374–382. https://doi.org/10.1145/3149.214121
  6. Lamport L. The part-time parliament // ACM Transactions on Computer Systems. 1998. V. 16. Iss. 2. P. 133–169. https://doi.org/10.1145/279227.279229
  7. Lamport L. Lower bounds for asynchronous consensus // Distributed Computing. 2006. V. 19. Iss. 2. P. 104–125. https://doi.org/10.1007/s00446-006-0155-x
  8. Oki B.M., Liskov B.H. Viewstamped replication: A general primary copy // Proc. 7th Annual ACM Symposium on Principles of Distributed Computing – PODC’88. 1988. P. 8–17. https://doi.org/10.1145/62546.62549
  9. Skeen D. A quorum-based commit protocol // Proc. 6th Berkeley Workshop. 1982. P. 69–80.
  10. Junqueira F.P., Reed B.C., Serafini M. Zab: High-performance broadcast for primary-backup systems // IEEE/IFIP 41st International Conference on Dependable Systems & Networks (DSN). 2011. P. 245–256. https://doi.org/10.1109/DSN.2011.5958223
  11. Ongaro D., Ousterhout J. In search of an understandable consensus algorithm // USENIX Annual Technical Conference (USENIX ATC 14). 2014. P. 305–319. https://doi.org/10.5555/2643634.2643666
  12. Tariverdi A., Torresen J. Rafting Towards Consensus: Formation Control of Distributed Dynamical Systems. 2023. https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.10097

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025