Введение. Рассмотрены вопросы создания системы управления космического аппарата для безконтактного удаления космического мусора с использованием технологии «Пастух с ионным лучом». Эта система необходима для того, чтобы обеспечить условия эффективной передачи ионным лучом тормозящего импульса объекту космического мусора в фазе увода.
Проблематика. При синтезе и анализе системы необходимо учитывать воздействия ионного луча, широкий спектр орбитальных возмущений, неточности определения относительного положения и реализации управляющих воздействий, не стационарность и параметрическую неопределенность объекта управления, а также ограничения на управляющие воздействия.
Цель. Синтез системы управления относительным движением космического аппарата для бесконтактного удаления космического мусора.
Материалы и методы. Для синтеза системы использован метод смешанной чувствительности. Требования к регулятору заданы в частотной области с помощью выбранных весовых функций. Анализ робастности системы выполнен на базе методологии структурированных сингулярных чисел.
Результаты. Робастность системы и соответствие заданным требованиям подтверждены как с помощью формального критерия, так и путем компьютерного моделирования. Показано, что рациональное снижение требований по точности управления позволяет существенно снизить расход рабочего тела на поддержание относительного положения при сохранении приемлемой скорости увода космического мусора.
Выводы. Синтезирована система управления, которая обеспечивает необходимый компромисс между робастной устойчивостью, качеством и затратами на управление с учетом широкого спектра рассмотренных возмущений.