航天器自动交会对接出版时间:2013年版内容简介 介绍了航天器交会对接过程中的逼近策略、对接接触策略和整个过程中的系统概念。目录第1章绪论1.1背景1.2交会过程的复杂性1.3目的和范围 第2章交会任务的各个阶段2.1发射和入轨2.1.1发射窗口2.1.2轨道面和轨道参数的定义2.1.3发射作业的适应度2.1.4发射末段航天器的状态2.2调相并转移到目标航天器轨道附近2.2.1调相的目标和终了状态2.2.2修正时间偏差和轨道参数2.2.3交会中参考坐标系2.2.4前向/反向调相2.2.5各个任务阶段的不同调相策略2.2.6初始瞄准点的定位2.2.7进入门替代瞄准点方案2.2.8开环机动的最终精度2.3远程交会作业2.3.1远程交会的目的和目标2.3.2交会时的相对导航2.3.3轨道因素和弹性时间因素2.3.4与目标航天器的通信联系2.4近程交会操作2.4.1接近2.4.2最后逼近2.5对接或停靠2.5.1目标和终极条件2.5.2关于捕获问题的讨论2.6撤离2.6.1撤离段的目标和终端条件2.6.2撤离的限制和问题 第3章轨道动力学和轨道要素3.1参考坐标系3.1.1地心赤道坐标系Feq3.1.2轨道平面坐标系Fop3.1.3航天器本体轨道坐标系Flo3.1.4航天器姿态坐标系Fa3.1.5航天器几何坐标系Fge3.2轨道动力学3.2.1围绕某一中心体的轨道运动3.2.2轨道修正3.2.3在目标参考坐标系中的运动方程3.3关于轨道类型的讨论3.3.1自由漂移运动3.3.2脉冲机动3.3.3连续推力机动3.4关于运动方程的总结 第4章逼近安全和避撞4.1轨道安全与轨迹偏离4.1.1故障公差和轨道设计要求4.1.2轨道安全的设计原则4.1.3轨道偏差的成因4.2轨道摄动4.2.1残留大气的阻力4.2.2地球势能异常产生的摄动4.2.3太阳压力4.2.4羽流在追踪航天器和目标航天器之间的动态作用4.3航天器系统产生的轨道偏差4.3.1导航偏差引起的轨道偏差4.3.2推进偏差引起的轨道偏差4.3.3推进器故障导致的轨道偏差4.4轨道偏差的防护措施4.4.1主动轨道保护4.4.2被动轨道保护4.5避撞机动 第5章逼近策略的设计因素5.1逼近策略的约束条件概述5.2发射和调相的约束5.2.1交点的漂移5.2.2到达时间的调整5.3几何约束和设备约束5.3.1目标捕获接口的位置和方向5.3.2交会敏感器的作用范围5.4同步监控的需要5.4.1日光照明5.4.2通信窗口5.4.3航天员的活动5.4.4调相和逼近中的时间—弹性因素5.5船载资源和操作储备5.6由目标站确定的逼近原则5.7逼近方案实例5.7.1逼近方案:案例15.7.2逼近方案:案例25.7.3逼近方案:案例3 第6章航天器船载交会控制系统6.1任务和功能6.2制导、导航和控制6.2.1导航滤波器6.2.2制导功能6.2.3控制功能6.3模式排序和设备管理6.4故障识别和修复概念6.5与自动系统的远程交互6.5.1与GNC功能的交互6.5.2对自动GNC系统的人工状态更新6.5.3人工在回路的自动GNC系统 第7章交会导航敏感器7.1基本的测量需求和概念7.1.1测量需求7.1.2测量原理7.2射频敏感器7.2.1距离和距离变化率的测量原理7.2.2方向和相对姿态的测量原理7.2.3测量环境和干扰7.2.4对射频敏感器应用的综合评估7.2.5实例:俄罗斯Kurs系统7.3绝对卫星导航和相对卫星导航7.3.1导航卫星系统简介7.3.2用户部分的导航处理7.3.3差分GPS和相对GPS的功能原理7.3.4测量环境和干扰7.3.5空间交会对接中卫星导航的总体评估7.4光学交会敏感器7.4.1激光扫描测距仪7.4.2摄像交会敏感器7.4.3测量环境和干扰7.4.4对交会光学敏感器的总体评估 第8章结构对接系统8.1对接和停靠的基本概念8.1.1对接操作8.1.2停靠操作8.1.3对接和停靠的共同点和主要不同点8.2对接和停靠装置类型8.2.1设计动因8.2.2中心对接装置和周边对接装置的比较8.2.3对接装置的异体同构设计8.2.4非加压的对接/停靠装置8.2.5对接和停靠装置举例8.3接触动力学/捕获8.3.1接触时的动量转换8.3.2冲击减振动力学8.3.3动量转换和冲击减振举例8.3.4捕获中冲击减振装置和对准装置8.3.5捕获装置8.3.6GNC和对接系统的接口8.4最终连接的组件8.4.1结构锁8.4.2密封 第9章空间和地面的系统设置9.1空间和地面段的功能和任务9.1.1交会任务中的一般系统设置9.1.2控制职责和控制级别9.2地面段对RVD的监视和控制9.2.1监管控制的概念9.2.2地面操作员所用的支持工具的功能9.2.3目标站航天员的监测和控制功能9.3通信限制9.3.1数据传递的可靠性9.3.2数据传输限制 第10章验证与确认10.1验证与确认的局限性10.2开发过程中的RVD验证/确认方法10.2.1交会和对接的独有特性10.2.2开发周期中的验证阶段10.3验证的方法和工具10.3.1任务定义和可行性分析阶段10.3.2设计阶段10.3.3开发阶段10.3.4操作方法和远程操作员工具的验证10.3.5飞行产品生产阶段10.4飞船部件和轨道环境的数学建模10.4.1用于RV控制系统测试的环境仿真的数学建模10.4.2接触动力学仿真的建模10.5模型、工具和设备的确认10.5.1GNC环境仿真模型的确认10.5.2接触动力学仿真模型的确认10.5.3仿真项目和激励设备的确认10.6RVD的主要仿真器和设备10.6.1基于数学建模的验证设备10.6.2光学敏感器激励设备的实例10.6.3对接的动态激励设备10.7RVD/B技术的在轨演示10.7.1在轨演示的目的和局限10.7.2关键特征和装备的演示10.7.3RV系统和操作的在轨演示 附录A运动动力学(Finn Ankersen著)A.1圆轨道的相对运动方程A.1.1一般系统的微分方程A.1.2近似解A.1.3特殊解A.1.4离散时间状态空间系统A.1.5移动椭圆公式A.2姿态动力学和运动学A.2.1方向余弦矩阵(DCM)A.2.2非线性动力学A.2.3非线性运动学A.2.4线性运动学和动力学姿态模型 附录B现有飞行器的交会策略B.1航天飞机B.2联盟号(Soyuz)/进步号(Progress) 附录CISS背景下的交会飞行器C.1国际空间站C.2俄罗斯和平号空间站C.3航天飞机C.4联盟号飞船C.5进步号飞船C.6欧洲自动货运飞船(ATV)C.7H-Ⅱ型货运飞船(HTV) 简称与缩略语专业术语 上一篇: 航天型号可靠性守则 下一篇: 航天器天文方法定向控制