随着航天微电子技术、航天器快速发射技术以及卫星模块化技术的高速发展,微小卫星技术开始进入实用化阶段。微小卫星“周期短、成本低”的特点满足航天装备对时效性、战略性和灵活性的要求,因此在航天军事装备领域受到了高度重视,成为航天领域中的活跃力量。但受限于微小卫星体积、功耗等约束,以微小卫星为平台实现简单且杀伤力强的装备面临很多挑战。本文基于微小卫星编队,提出一种聚光操控技术,将太阳光汇聚到目标上,提升目标温度甚至烧毁目标,形成一种软杀伤能力。本文对该项技术涉及的关键问题进行了研究,主要研究内容包括:(1)设计微小卫星聚光编队。由多颗微小卫星构成卫星编队,以太空中的太阳光作为能量来源,通过编队卫星协同姿态控制将光反射并汇聚集到目标卫星上,利用能量聚集产生的高温降低卫星内关键电子器件的可靠性、破坏卫星结构。仿真分析表明,编队可以保持稳定高效的聚光,可以对目标卫星进行有效地杀伤。(2)设计姿轨耦合二阶滑模控制算法。为了控制编队卫星的姿态并解决由外界摄动造成的编队构型漂移,结合编队卫星的自身特点和任务需求,设计了卫星姿轨耦合二阶滑模控制算法,并结合聚光编队的设计进行分析,确定了控制算法的性能指标,数学仿真证明该控制算法可以应用于微小卫星聚光编队中。(3)搭建聚光编队的平面气浮台仿真系统。为了在地面环境下模拟编队卫星在空间中的轨道及姿态运动,验证卫星编队聚光算法,设计并搭建了基于平面气浮台的仿真系统。根据聚光编队仿真系统的功能需求,提出了该系统的总体设计方案,设计了单个卫星仿真器的三维模型,并对气动回路、位姿测量系统、控制系统,供电系统等进行开发。根据设计方案对于气浮台台体进行搭建与调试。最后开发了一套用于仿真系统的测控系统,并对整个系统进行联调。