中文摘要：

本项目系统深入地研究了卫星编队相对运动和最优控制的高精度Hamilton力学建模与求解方法。首先，建立了卫星编队相对运动Hamilton力学模型，分析了相对运动Hamilton函数近似阶数对求解精度的影响。第二，利用相流变换与生成函数的关系，采用生成函数法求解卫星编队相对运动的两点边值问题。第三，在考虑摄动的相对运动Hamilton力学模型基础上研究卫星编队的高精度最优控制问题，提出了基于近似生成函数迭代的求解方法，以计算代价较小的低阶近似逼近高阶精度。第四，针对主体部分可积的Hamilton系统，提出了基于正则摄动理论求解两点边值问题的正则方法，能够考虑Hamilton函数的所有摄动因素，利用该方法高效求解了卫星编队飞行两点边值问题。第五，针对航天动力学问题经常可以分解为一个易于求解的基本问题和相对小的摄动的叠加的特点，提出求解卫星编队Hamilton力学模型与最优控制问题的伪谱迭代法，仅通过线性运算和少量迭代，就能在较大时间域上获得高精度解。第六，利用卫星编队相对运动Hamilton模型第一类生成函数的非负定性，设计了有界摄动力影响下的编队构形重构鲁棒控制器，并进行了仿真验证。