航天器编队动力学与控制出版时间：2013年版内容简介 《航天器编队动力学与控制》是关于航天器编队相对运动规律、构形设计及其协同控制技术的专著。第1章介绍了航天器编队飞行的概念、发展现状及发展趋势：第2章阐述了航天器编队相对轨道与相对姿态动力学基础；第3章研究了航天器编队空间构形设计方法；第4章研究了航天器编队相对轨道确定方法；第5章研究了航天器编队构形维持与重构的控制方法；第6章研究了航天器编队相对姿态协同控制方法；第7章研究了航天器编队姿态与轨道协同控制问题；第8章研究了航天器编队地面仿真系统及仿真方法。《航天器编队动力学与控制》内容是从研究和工程实践中归纳提炼而来，实用性较强，既可作为从事航天器编队动力学与控制的工程技术人员的参考书，也可作为高等院校相关专业的高年级学生和研究生的教学参考书。目录第1章 概论1.1 航天器编队飞行任务的发展现状1.1.1 对地观测编队飞行任务1.1.2 天文观测编队飞行任务1.1.3 编队飞行技术试验任务1.2 航天器编队动力学与控制研究进展1.2.1 航天器编队相对动力学建模1.2.2 航天器编队相对构形设计1.2.3 航天器编队相对导航方法1.2.4 航天器编队相对控制方法1.2.5 航天器编队地面仿真验证1.3 本书的主要内容参考文献第2章 航天器编队相对动力学基础2.1 坐标系定义2.2 相对轨道动力学表述2.2.1 用相对位置速度表示的相对轨道运动方程2.2.2 用相对轨道要素表示的相对轨道运动方程2.2.3 基于哈密顿原理的相时轨道运动方程2.2.4 基于相对偏1心率／倾角矢量的相对运动模型2.3 相对姿态动力学表述2.3.1 相对姿态的描述2.3.2 用欧拉角表示的相对姿态运动方程2.3.3 用四元数表示的相对姿态运动方程2.3.4 基于MRP的相对姿态运动学方程2.4 小结参考文献第3章 航天器编队空间构形设计方法3.1 基于配置相对偏心率／倾角矢量的编队构形设计3.1.1 基于图形法的相对偏心率／倾角矢量配置3.1.2 相对偏心率／倾角矢量的图形配置方法3，1.3 基于相对偏心率／倾角矢量最优配置的构形优化设计3.2 用相对轨道要素表示的空间构形设计3.2.1 系统相对运动数学模型3.2.2 系统构形设计一般方法3.3 空间构形设计中环境摄动的补偿3.3.1 测量控制误差对系统相对轨道要素的影响3.3.2 J2和大气阻力对系统相对轨道要素的影响3.3.3 考虑系统控制误差情况下的修正周期3.4 小结参考文献第4章 航天器编队相对轨道确定方法4.1 编队构形自然漂移过程的相对轨道确定方法4.1.1 近圆参考轨道编队的相对轨道确定4.1.2 椭圆参考轨道编队的相对轨道确定4.2 编队构形调整过程中的相对轨道确定方法4.2.1 强跟踪滤波器的设计4.2.2 相对轨道确定4.3 针对弱观测情况的相对轨道确定方法4.3.1 相对轨道确定的能观测条件4.3.2 利用距离信息的相对轨道确定4.3.3 利用角度信息的相对轨道确定4.4 基于Schmidt-EKF联邦滤波的相对定轨方法4.4.1 估计器构形及算法4.4.2 联邦滤波算法4.4.3 相对轨道确定4.5 小结参考文献第5章 航天器编队构形维持及重构控制方法5.1 基于轨道要素的构形维持控制方法5.1.1 基于平均轨道要素偏差的构形自主修正方法5.1.2 基于面质比调整的构形迹向漂移修正方法5.2 基于偏心率／倾角矢量的构形维持控制方法5.2.1 基于最优参考控制点的燃料最优构形保持5.2.2 基于相位角旋转的构形保持燃料均衡策略5.2.3 基于偏心率／倾角矢量的构形保持控制方法5.3 基于连续推力的编队构形控制方法5.3.1 基于LQR的绕飞轨道保持控制5.3.2 基于多项式特征结构配置的高精度位置保持5.4 基于相对偏心率／倾角矢量的编队构形重构控制方法5.4.1 基于相对偏心率／倾角矢量的最优多脉冲相对轨道转移问题5.4.2 单颗航天器的最优多脉冲相对轨道转移解析解及其证明5.4.3 编队构形重构的最优多脉冲解析解5.5 基于双脉冲的编队构形重构优化控制方法5.5.1 椭圆轨道时绕飞轨道间的优化转移5.5.2 近圆轨道时绕飞轨道间的优化转移5.6 小结参考文献第6章 航天器编队姿态协同控制方法6.1 相对姿态信息获取6.1.1 发射信号航天器期望姿态6.1.2 接收信号航天器期望姿态6.1.3 期望姿态信息获取6.2 相对协同控制体系结构6.3 非线性P1D协同控制算法6.3.1 基于1yapunov理论的一般性控制器6.3.2 主要结果的扩展6.4 变结构协同控制器6.4.1 基于四元数的一般性控制器6.4.2 主要结果的扩展6.5 小结参考文献第7章 航天器编队轨道与姿态耦合控制方法7.1 基于独立模型的相对轨道与姿态耦合控制方法7.1.1 相对轨道与姿态耦合动力学模型7.1.2 耦合控制器设计7.2 相对轨道与姿态一体化耦合控制方法7.2.1 姿态约束条件7.2.2 相对运动的一体化控制7.2.3 高斯伪谱离散化方法7.3 考虑耦合动力学的航天器编队相对运动分布式控制方法7.3.1 相对运动解耦条件7.3.2 解耦姿态控制器设计7.3.3 多航天器编队分布式控制7.4 航天器编队相对运动分布式协同控制7.4.1 分组分布式协同控制策略7.4.2 相对姿态分布式协同控制7.4.3 相对轨道分布式协同控制7.4.4 相对轨道与姿态6DOF协同控制7.5 小结参考文献第8章 航天器编队地面仿真验证8.1 系统组成概述8.2 硬件组成与接口关系8.2.1 硬件特性及技术指标参数8.2.2 硬件接口模型8.3 地面仿真系统建模与分析8.3.1 系统动力学建模8.3.2 与空间运动相似性分析8.4 相对姿态协同控制地面仿真验证8.4.1 试验前的准备8.4.2 试验流程及方案8.5 相对位置协同控制地面仿真验证8.5.1 试验方案8.5.2 试验方法与流程8.5.3 试验结果及分析8.6 小结参考文献 上一篇: 结构振动理论及火箭截面载荷识别 下一篇: 航天器轨道动力学
