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近几十年的研究显示，电动力绳在空间科学和空间应用中具有巨大的发展潜力。本文针对电动力绳系离轨问题，基于理论和数值仿真，研究了电动力绳系离轨系统的状态估计及其离轨控制方法。 首先，针对电动力绳系系统在轨运行面临的实时状态观测问题，建立了系统的非线性动力学方程与观测方程。通过建立的精确地磁模型，获得了绳系离轨过程中主要受到的摄动力，并采用修正轨道六根数进行了轨道动力学建模。其次，以贝叶斯估计理论为基础，用扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、和求容积卡尔曼滤波等实现了绳系系统的实时状态观测，对比了各种滤波算法对于实现状态观测的性能。结果表明，对于太空非高斯噪声环境，传统的滤波算法难以获得理想的状态观测性能，而多模高斯近似和求容积卡尔曼滤波相结合，在保证滤波性能的同时能够解决闪烁噪声干扰的问题。进一步，为避免混合高斯滤波的复杂度，研究了粒子滤波算法。无迹粒子滤波仿真结果表明，粒子滤波算法简单且易于实现，能够基本实现电动力绳系系统的状态跟踪。最后，对于电动力作用产生的绳系失稳问题，以电流为控制量，研究了开关控制和基于能量判定的非线性模型预测控制，结合状态估计算法进行了离轨过程的动力学仿真。 本文研究的电动力绳系系统状态估计算法与离轨控制，通过状态观测的方式获得系统状态的实时反馈，并实现了电动力绳系离轨的稳定控制，为电动力绳的空间应用提供了技术基础。