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一、 研究意义和应用价值1957年苏联发射的人造地球卫星一号揭开了人类的太空元年，而后数十年间经由航天器功能的不断拓展和航天技术体系的不断完善，航天飞行已经成为了宣示国家实力的重要工具。
有别专注于拓展人类疆域将人类视线送往宇宙深处的其它航天飞行器，人造地球卫星的出现对人类生活的方方面面有着更为实际和细致入微的影响，也是发射数量最多、用途最广和发展最快的航天器，其涵盖的功能包括通信、跟踪、导航、天气预报、土地资源调查和科学探测研究等。
其中定位功能的应用更是将普通大众精准地送往了世界各处，因此对人造卫星的研究具有更加切实和关键的意义。
而科学技术的日益精进和太空任务的难度增加使得对卫星功能的要求变得越来越高，单一卫星的应用有时候很难达到预定的要求，现有的卫星技术难度和制造成本不断面临着全新的挑战，于是卫星编队飞行的思想理念应时出现。
自上世纪末美国提出我编队飞行的概念开始，此项技术的研究和实现已经得到了各国的重视和着手执行。
卫星编队飞行就是利用多个飞行中的卫星组成一定形状的系统，各颗卫星之间实现通信相互联系、协同工作，共同承担空间信号的采集与处理以及承载有效载荷等一些复杂的由单卫星难以完成的任务与工作，它要求编队中各卫星的位置保持在规定精度的控制区内不致发生相互撞碰，以此有别于一般成员间没有信息交换的卫星星座，相对于单一卫星运行，卫星编队具有更高的可靠性和更低的成本。
其工作机制为多颗卫星采用同一轨道倾角和同一轨道周期，以及相同的飞行高度和一致的速度，按前后顺序排成一个整齐的队列，彼此之间设定一定的时间间隔，整体上有条不紊。
比如具有代表性的A-Train卫星编队，为了统一前进的步伐每隔15分钟相互间都会自动进行一次位置测定。
由此引出了编队卫星飞行技术面临的一个关键问题，由于编队需要保持既定的秩序且成员间相隔的时间差较短，避免卫星间发生碰撞同时由编队自行调整各颗卫星的相对位置是编队技术中需要解决的一个重要环节。
涉及碰撞避免问题的研究理论和方法包括博弈论、碰撞概率分析、半定规划、混合整数线性规划和势函数等，其中势函数法由于相对简单有效，具有明显物理意义同时可以给出严格的理论分析等优点，是当下研究最广泛最受关注的碰撞避免实现方法，因此本课题正是基于势函数法研究具有模型不确定性的编队飞行卫星来实现避免碰撞的自适应协同控制。
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