航天器制导理论与方法9787030742292
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作者泮斌峰编著
出版社科学出版社
ISBN9787030742292
出版时间2023-03
装帧平装
开本16开
定价75元
货号12268384
上书时间2024-12-18
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前言
目录
前言
第1章绪论1
1.1控制理论1
1.1.1经典控制理论1
1.1.2现代控制理论2
1.1.3智能控制理论3
1.2航天器制导理论4
1.2.1自动制导理论5
1.2.2自主制导理论7
1.2.3智能制导理论8
1.3导航、制导与控制系统10
1.4航天器制导方法的基本分类11
1.5航天器制导系统性能评估12
思考题14
第2章很优控制与数值优化基础15
2.1很优控制问题15
2.2很优控制理论16
2.2.1变分法17
2.2.2庞特里亚金极大/极小值原理20
2.2.3贝尔曼动态规划法21
2.3很优控制问题求解方法25
2.4CasADi数值优化求解器26
2.4.1符号框架26
2.4.2函数对象36
2.4.3生成C代码40
2.4.4DaeBuilder类41
2.4.5很优控制问题求解43
2.4.6Optistack辅助类49
2.4.7二次开发软件包50
思考题54
第3章人工智能与机器学习基础57
3.1人工智能基本概念57
3.2机器学习基本概念58
3.3Linux操作系统与机器学习算法软件包59
3.3.1Linux操作系统59
3.3.2Python59
3.3.3TensorFlow60
3.3.4Keras61
3.3.5Pytorch62
3.3.6Googlecolab63
3.4神经网络与激活函数65
3.5神经网络类型70
3.5.1前馈神经网络70
3.5.2反馈神经网络72
思考题74
第4章运载火箭主动段摄动制导75
4.1摄动制导的基本原理75
4.1.1运载火箭导航、制导与控制系统功能75
4.1.2外干扰补偿方法76
4.1.3摄动制导方法76
4.2摄动方法基础77
4.2.1正则摄动和奇异摄动77
4.2.2渐近级数79
4.2.3轨道摄动方法80
4.3弹道摄动方程85
4.3.1标准条件与标准弹道85
4.3.2被动段摄动方程87
4.3.3主动段弹道摄动方程89
4.4射程控制方案91
4.4.1按时间关机的射程控制91
4.4.2按速度关机的射程控制91
4.5摄动制导计算94
4.5.1横向导引计算95
4.5.2法向导引计算96
思考题96
第5章运载火箭主动段迭代制导97
5.1显式制导的基本原理97
5.1.1近似处理方法97
5.1.2预设控制函数方法100
5.1.3很优控制方法101
5.2迭代制导方法1035.
3运载火箭运动方程的简化104
5.4很优控制的推导106
5.5火箭姿态角的计算110
5.6入轨点轨道根数约束的转化111
5.7入轨点纬度幅角的迭代计算112
5.8剩余时间的迭代计算112
思考题113
第6章运载火箭主动段数值优化闭环制导114
6.1数值优化闭环制导的基本原理114
6.2动力学模型及其无量纲化116
6.3线性重力假设模型117
6.4优选推力推进的数值优化闭环制导118
6.4.1很优控制问题描述118
6.4.2终端条件化简120
6.4.3数值求解方法122
6.5含无动力推进的数值优化闭环制导122
6.5.1很优控制问题描述122
6.5.2滑行段开关函数解析判断124
思考题125
第7章近地航天器轨道机动制导126
7.1轨道机动的基本概念126
7.2航天器轨道拦截制导127
7.2.1Lambert问题127
7.2.2多圈Lambert问题132
7.2.3轨道拦截制导策略138
7.3航天器轨道交会对接制导141
7.3.1轨道交会对接制导的基本原理141
7.3.2C-W相对运动动力学模型143
7.3.3C-W双脉冲交会制导149
思考题151
第8章深空探测器自主制导153
8.1深空探测技术153
8.1.1深空探测发展历程153
8.1.2深空探测的关键技术155
8.2深空探测自主制导典型任务157
8.3深空中途修正自主制导158
8.3.1中途修正的线性制导方法158
……
内容摘要
第一章主要介绍了航天器制导理论的基本内涵、基本分类、重要意义等内容；第二章是很优控制与数值优化基础，主要介绍了很优控制问题、直接法/间接法等数值优化方法及其仿真实现，作为后续章节的基础；第三章介绍了人工智能与机器学习基础，主要包括人工智能与机器学习的基本概念及神经网络模型等内容，作为后续航天器智能制导方法的基础；第四章至第六章主要介绍了火箭主动段摄动制导、迭代制导及数值优化闭环制导；第七章和第八章为空间飞行器制导，其中第七章为近地轨道飞行器机动制导，第八章具体介绍了深空探测飞行器的中途修正制导、月面软着陆制导、小行星绕飞跟踪制导；第九章介绍了航天器再入制导的基本概念、方法及一级火箭垂直回收制导原理；第十章以基于神经网络模型控制的月面软着陆制导为例，介绍航天器智能制导的基本原理与基本过程。
精彩内容
《航天器制导理论与方法》较系统地介绍航天器制导的基本理论、方法和应用。《航天器制导理论与方法》共10章，主要内容为运载火箭主动段制导、近地航天器轨道机动制导、深空探测器自主制导、航天器再入制导和航天器神经网络智能制导的基本原理与方法。《航天器制导理论与方法》注重理论联系实际，叙述深入浅出，同时给出多个制导方法的仿真实例和MATLAB/Python仿真代码，适合于初学者学习。
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