快速响应卫星轨道设计与控制技术
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作者张刚
出版社国防工业
ISBN9787118130911
出版时间2024-01
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定价138元
货号1203222139
上书时间2024-06-13
商品详情
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作者简介
张刚，哈尔滨工业大学教授。获得首届航空宇航科学与技术学科全国优秀博士学位论文奖、黑龙江省自然科学二等奖、黑龙江省科技进步一等奖、全国空间轨道设计竞赛冠军等奖励；入选哈工大校级“青年拔尖教授”人才选聘计划。主持了国家自然科学基金、黑龙江省“优秀青年”科学基金、国家863计划等项目；作为分系统负责人参与了国家科技重大专项卫星型号“龙江二号”、“新技术试验卫星E星”等。
目录
第1章 绪论
1.1 快速响应空间技术
1.2 快速响应卫星发展现状
1.2.1 美国
1.2.2 中国
1.3 快速响应轨道技术
第2章 轨道动力学基本原理
2.1 时空系统
2.1.1 时间系统
2.1.2 坐标系定义
2.2 卫星轨道根数
2.3 动力学模型
2.3.1 二体运动
2.3.2 轨道摄动模型
2.4 星下点轨迹模型
2.5 积分型高斯变分方程
2.6 Lambert问题
2.7 Gibbs三矢量定轨问题
2.8 本章小结
第3章 多目标访问快速响应轨道设计
3.1 问题描述和分析
3.2 目标访问约束建模
3.2.1 地面目标访问约束
3.2.2 空间目标访问约束
3.3 地面多目标访问轨道设计
3.3.1 问题分析
3.3.2 假设倾角已知下其余轨道元素设计流程
3.3.3 轨道倾角求解
3.3.4 仿真算例
3.4 空间多目标访问轨道设计
3.4.1 空间多目标访问轨道设计流程
3.4.2 网格法搜索初值
3.4.3 仿真算例
3.5 地空混合目标访问轨道设计
3.5.1 两个地面目标和两个空间目标
3.5.2 四个地面目标和一个空间目标
3.5.3 仿真算例
3.6 本章小结
第4章 单脉冲轨道机动可达范围
4.1 单脉冲星下点轨迹可达范围
4.1.1 问题描述
4.1.2 星下点轨迹可达范围的定义
4.1.3 共面脉冲星下点轨迹可达范围
4.1.4 异面脉冲星下点轨迹可达范围
4.1.5 仿真算例
4.1.6 小结
4.2 正切脉冲空间轨迹可达范围
4.2.1 问题描述与分析
4.2.2 单次正切脉冲可达范围
4.2.3 近地点和远地点高度约束
4.2.4 仿真算例
4.2.5 小结
第5章 单脉冲访问单目标轨道机动
5.1 单次正切脉冲星下点轨迹调整
5.1.1 问题描述
5.1.2 精确飞越的单脉冲方法
5.1.3 仿真算例
5.1.4 小结
5.2 单脉冲时间最优星下点轨迹调整
5.2.1 问题描述
5.2.2 最佳机动位置的近似解析解
5.2.3 脉冲矢量的近似解析解
5.2.4 总体计算流程
5.2.5 仿真算例
5.2.6 小结
5.3 正切脉冲时间最优轨道拦截
5.3.1 问题描述和分析
5.3.2 飞行时间方程
5.3.3 给定脉冲点下解的存在条件
5.3.4 求解轨道拦截问题
5.3.5 仿真算例
5.3.6 小结
第6章 多脉冲访问单目标轨道机动与优化
6.1 双脉冲星下点轨迹调整
6.1.1 初始圆形轨道
6.1.2 初始椭圆轨道
6.1.3 仿真算例
6.1.4 小结
6.2 指定最终轨道的多脉冲星下点轨迹调整
6.2.1 问题描述
6.2.2 指定纬度处的经度差
6.2.3 三脉冲方法
6.2.4 四脉冲方法
6.2.5 数值算仞
6.2.6 小结
6.3 多脉冲访问空间目标
6.3.1 基于遗传算法的多脉冲轨道交会
6.3.2 基于正切脉冲初值的多脉冲轨道转移
6.3.3 小结
第7章 脉冲访问多目标机动优化
7.1 单脉冲访问多地面目标星下点轨迹调整
7.1.1 问题描述和分析
7.1.2 访问单个地面目标
7.1.3 访问两个地面目标
7.1.4 访问三个地面目标
7.1.5 仿真算例
7.1.6 小结
7.2 单脉冲访问多空间目标轨道机动
7.2.1 问题描述与可访问目标数量确定
7.2.2 二体模型下访问共面二目标
7.2.3 二体模型下访问共面三目标
7.2.4 二体模型下访问异面二目标
7.2.5 J2摄动模型下的结果修正
7.2.6 仿真算例
7.2.7 小结
7.3 脉冲访问多目标序列优化
7.3.1 脉冲访问多地面目标
7.3.2 脉冲访问多空间目标
7.3.3 小结
第8章 连续推力访问单目标轨迹优化
8.1 基于形状法访问单地面目标
8.1.1 指定纬度的飞行时间和经度差计算
8.1.2 基于逆多项式和三角联合函数的星下点轨迹调整
8.1.3 仿真算例
8.1.4 小结
8.2 基于形状法访问单空间目标
8.2.1 问题描述
8.2.2 动力学模型
8.2.3 轨道转移问题
8.2.4 轨道交会问题
8.2.5 数值算例
8.2.6 小结
第9章 地空混合目标访问轨道机动与轨迹优化
9.1 单脉冲访问地空混合目标轨道机动
9.1.1 问题描述
9.1.2 目标访问约束建模
9.1.3 共面脉冲轨道机动求解
9.1.4 异面脉冲轨道机动求解
9.1.5 非线性J模型下的精确解
9.1.6 仿真算例
9.1.7 小结
9.2 连续推力访问多目标轨迹优化
9.2.1 问题描述
9.2.2 目标访问约束建模
9.2.3 多目标访问序列优化
9.2.4 基于泛函连接理论的形函数
9.2.5 仿真算例
9.2.6 小结
附录A 机动后轨道参数的偏导数
附录B 切向脉冲Lawden问题(拱线的最优旋转)的近似解
附录C 轨道元素的一阶导数
附录D 微分修正的雅可比矩阵
参考文献
内容摘要
本书结合我国快速响应空间技术的发展需求，从星下点轨迹和空间轨迹两方面出发，对快速响应卫星轨道设计与控制等相关技术开展了深入研究。主要内容包括：面向快速响应任务的卫星轨道设计、单脉冲星下点轨迹和空间轨迹可达范围、针对地面和空间目标应急访问的单脉冲和多脉冲轨道机动、脉冲访问多目标机动优化、连续推力轨迹优化等。
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