基于光学成像测量的深空探测自主控制原理与技术

图书标准信息

• 作者 王大轶、黄翔宇、魏春岭 著
• 出版社 中国宇航出版社
• 出版时间 2012-12
• 版次 1
• ISBN 9787515903217
• 定价 118.00元
• 装帧 精装
• 开本 32开
• 纸张 胶版纸
• 页数 448页
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

　　《基于光学成像测量的深空探测自主控制原理与技术》深入系统地介绍了基于光学成像测量的深空探测自主控制原理、方法、技术和应用问题，是作者近十年来在从事深空探测自主导航与控制技术研究的基础上，结合该领域的最新进展，总结相关课题的研究成果而成，反映了本领域的研究前沿和技术发展趋势，既可作为航天科研人员和工程技术人员的参考书，也可作为相关专业的研究生教材。

【目录】

第1章绪论
1.1制导、导航与控制
1.1.1基本概念
1.1.2自主控制技术
1.2深空探测自主控制的典型任务
1.2.1月球探测自主控制技术
1.2.2行星探测自主控制技术
1.2.3小行星及彗星探测自主控制技术
1.3本书的主要内容
参考文献

第2章光学成像自主导航与控制基本原理
2.1参考坐标系及坐标变换
2.1.1参考坐标系的定义
2.1.2坐标系之间的变换
2.2时间系统
2.2.1时间系统的定义
2.2.2儒略日的定义及转换
2.3导航天体星历
2.3.1高精度天体星历计算
2.3.2简单天体星历计算
2.4航天器轨道动力学模型
2.4.1轨道摄动模型
2.4.2轨道动力学方程
2.4.3深空探测器轨道动力学模型
2.5光学成像自主导航
2.5.1基本原理
2.5.2导航天体的选取与规划
2.5.3导航天体图像的处理方法
2.5.4观测方程和状态方程的建立
2.5.5导航滤波算法的选择
2.6自主轨道控制方法
2.6.1基于B平面参数的自主中途修正方法
2.6.2接近目标天体的自主轨道规划方法
2.7小结
参考文献

第3章导航天体选取与规划方法
3.1导航天体类型及其特点
3.1.1行星轨道与光学特性
3.1.2行星卫星轨道与光学特性
3.1.3小行星轨道与光学特性
3.2导航天体选取标准
3.2.1太阳相角标准
3.2.2视星等标准
3.2.3视运动标准
3.2.4三星概率标准
3.2.5深空探测器与天体距离标准
3.3导航天体最优组合选取方法
3.3.1精度衰减因子
3.3.2基于PDOP的导航天体最优组合选取方法
3.4导航天体观测序列规划方法
3.4.1导航天体观测序列优化标准
3.4.2基于遗传算法的导航天体观测序列规划方法
3.4.3基于蚁群优化算法的导航天体观测序列规划
方法
3.5小结
参考文献

第4章导航天体光学图像处理方法
4.1光学测量原理
4.1.1光学成像模型
4.1.2平移及旋转变换
4.2星点和星迹图像处理
4.2.1星点光学成像特点
4.2.2星点图像的处理方法
4.2.3星迹图像的处理方法
4.3规则天体图像处理
4.3.1规则天体光学成像特点
4.3.2规则面目标图像处理算法的基本原理
4.3.3图像算法的处理过程
4.3.4仿真实例
4.4不规则天体图像处理
4.4.1不规则天体光学成像特点
4.4.2目标分割方法
4.4.3中心提取方法
4.4.4仿真实例
4.5小结
参考文献

第5章自主导航系统可观性分析方法
5.1线性系统的可观性
5.1.1线性定常系统的可观性
5.1.2线性时变系统的可观性
5.2非线性系统的可观性
5.2.1非线性系统可观性定义及判据
5.2.2基于奇异值分解的可观性分析
5.3自主导航系统的可观度
5.3.1自主导航系统可观度分析
5.3.2状态可观度分析
5.4小结
参考文献

第6章自主导航滤波与信息融合方法
6.1基于确定性模型的滤波算法
6.1.1最小二乘算法
6.1.2卡尔曼滤波算法
6.1.3扩展卡尔曼滤波算法
6.2基于不确定模型的滤波方法
6.2.1鲁棒滤波问题描述
6.2.2鲁棒滤波算法设计
6.2.3改进的鲁棒滤波性能分析
6.2.4基于无模型加速度估计的自适应导航滤波算法
6.3基于信息融合的深空探测自主导航
6.3.1多源测量信息融合基本概念
6.3.2基于光学成像测量和X射线脉冲星的自主导航
6.3.3多源信息融合的组合导航性能分析
6.4小结
参考文献

第7章日心转移轨道段的自主导航与制导
7.1日心转移轨道段自主导航与制导方案
7.1.1系统组成与功能
7.1.2导航敏感器
7.1.3执行机构
7.2日心转移轨道段自主导航技术
7.2.1导航图像处理
7.2.2导航观测方程
7.2.3导航状态方程
7.2.4导航参数的滤波估计
7.3日心转移轨道段自主制导技术
7.3.1采用速度脉冲控制的中途轨道修正方法
7.3.2采用小推力连续控制的中途轨道修正方法
7.4应用实例
7.5小结
参考文献

第8章接近轨道段的自主导航与轨道
控制
8.1接近轨道段自主导航与轨道控制方案
8.1.1系统组成与功能
8.1.2导航敏感器
8.1.3执行机构
8.2接近轨道段自主导航技术
8.2.1接近大天体
8.2.2接近小天体
8.3接近轨道段自主轨道控制技术
8.3.1基于B平面的制导方法
8.3.2自主轨道规划
8.4应用实例
8.4.1接近大天体过程的自主导航与轨道控制
8.4.2接近小天体过程的自主导航与轨道控制
8.5小结
参考文献

第9章环绕轨道段的自主导航与轨道控制
9.1环绕轨道段自主导航与轨道控制方案
9.1.1系统组成与功能
9.1.2导航敏感器
9.1.3执行机构
9.2环绕轨道段自主导航技术
9.2.1环绕大天体自主导航
9.2.2环绕小天体自主导航
9.3环绕轨道段自主轨道控制技术
9.3.1环绕轨道段轨道控制数学模型
9.3.2半长轴和偏心率联合控制
9.3.3轨道倾角控制
9.3.4近天体点高度控制
9.4应用实例
9.4.1环绕火星探测任务的应用
9.4.2环绕爱神小行星探测任务的应用
9.5小结
参考文献

第10章撞击轨道段的自主导航与制导
10.1撞击轨道段自主导航与制导方案
10.1.1系统组成与功能
10.1.2导航敏感器
10.1.3执行机构
10.2撞击轨道段自主导航技术
10.2.1自主导航图像处理
10.2.2自主轨道确定
10.3轨道机动
10.3.1比例导引
10.3.2预测制导
10.4观测序列规划
10.4.1撞击时间的计算
10.4.2拍照终止时间计算
10.43序列规划
10.5应用实例
10.6小结
参考文献

第11章基于光学成像测量的自主导航地面试验
11.1基于光学成像测量的数学仿真验证技术
11.1.1静态星点成像仿真
11.1.2动态星迹成像仿真
11.1.3面目标成像仿真
11.1.4仿真实例
11.2转移轨道段自主导航半物理仿真试验
11.2.1试验方案
11.2.2试验系统组成
11.2.3试验系统数据接口与信息流程
11.2.4试验实例
11.2.5外场观星试验
11.3环绕轨道段自主导航半物理仿真试验
11.3.1试验方案
11.3.2试验系统组成
11.3.3试验实例
11.4小结
参考文献

第12章深空探测自主控制发展展望
参考文献
全书缩略语和专有名词对照表