中国空间科学技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 96-104.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0080
李丹霞1,*,张根茂1,滕德鑫1,陈毅飞1,纪晶晶1,郝芳2
LI Danxia1,*,ZHANG Genmao1,TENG Dexin1,CHEN Yifei1,JI Jingjing1,HAO Fang2
摘要: 针对航天器编队飞行系统存在的节点多、拓扑复杂、计算量大等挑战,传统集中式状态估计因通信与计算压力大、容错性低而难以适用。本文提出了一种基于分布式观测器网络的区间状态估计方案。每个局部观测器仅利用部分输出信息和给定的通信拓扑与邻居观测器进行交互,通过协同机制完成对全局状态的联合估计。基于正系统理论,本文建立了保证系统真实状态始终包含于估计区间的理论判据。进一步地,通过结合李雅普诺夫稳定性理论、黎卡提方程与区域同步理论,给出了确保观测误差动态系统实现一致有界稳定的充分条件。数值仿真验证了所提分布式区间估计策略的有效性与可行性。该方法在保证理论严密和便于实现的同时,能显著降低系统开销:与同类分布式方法相比,通信量减少70%以上;与集中式方法相比,计算复杂度随规模扩大可降低90%以上,从而大幅提升了系统的可扩展性、鲁棒性与实际应用潜力。