基本信息
書名:航天器動力學與控製/空間技術與科學研究叢書
定價:169.00元
作者:解永春,雷擁軍,郭建新 等,葉培建,張洪太,餘
齣版社:北京理工大學齣版社
齣版日期:2018-03-01
ISBN:9787568254441
字數:
頁碼:582
版次:1
裝幀:精裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
內容提要
《航天器動力學與控製/空間技術與科學研究叢書》闡述瞭航天器軌道和姿態的運動規律及其控製技術。全書以航天器動力學和控製為核心,首先概述航天器類型和航天器控製相關概念,介紹組成航天器控製係統的典型敏感器、控製器和執行機構;其次介紹航天器軌道與軌道動力學、軌道確定方法和軌道控製方法,航天器姿態運動學與動力學、姿態確定方法和姿態控製方法;後介紹航天器自主導航、製導與控製方法。該書是北京控製工程研究所眾多工程技術人員多年控製理論方法研究和工程實踐的成果總結,是理論和工程實踐相結閤的産物。該書可作為高等院校宇航相關專業師生的教學參考書,也可供從事宇航工程、航天器控製係統設計及有關專業的科技人員參考。
目錄
章 緒論
1.1 航天器類型
1.1.1 近地軌道衛星
1.1.2 月球及深空探測器
1.1.3 載人航天器
1.1.4 臨近空間飛行器
1.2 航天器控製內涵
1.2.1 軌道運動
1.2.2 軌道確定
1.2.3 軌道控製
1.2.4 姿態運動
1.2.5 姿態確定
1.2.6 姿態控製
1.2.7 製導、導航與控製
參考文獻
第2章 航天器控製係統
2.1 引言
2.2 姿態測量敏感器
2.2.1 紅外地球敏感器
2.2.2 太陽敏感器
2.2.3 紫外敏感器
2.2.4 星敏感器
2.2.5 陀螺
2.2.6 磁強計
2.3 導航敏感器
2.3.1 慣性測量單元
2.3.2 衛星導航敏感器
2.3.3 光學導航敏感器
2.3.4 脈衝星導航敏感器
2.4 相對導航敏感器
2.4.1 微波雷達
2.4.2 激光雷達
2.4.3 光學成像敏感器
2.4.4 差分衛星導航敏感器
2.5 執行機構
2.5.1 飛輪
2.5.2 控製力矩陀螺
2.5.3 磁力矩器
2.6 驅動機構
2.6.1 太陽電池陣驅動裝置
2.6.2 天綫驅動裝置
2.6.3 推力矢量調節裝置
2.7 推力器
2.7.1 推力器構成與特點
2.7.2 推力器主要技術指標
2.7.3 推力器的分類
2.8 星載計算機
2.8.1 星載計算機係統組成
2.8.2 星載計算機容錯體係結構
2.8.3 星載計算機的發展
參考文獻
第3章 航天器軌道與軌道動力學
3.1 引言
……
第4章 軌道控製
第5章 航天器姿態運動學和動力學
第6章 航天器姿態確定
第7章 航天器姿態控製
第8章 航天器自主導航、製導與控製
索引
作者介紹
解永春,研究員,博士生導師,現任職於北京控製工程研究所,科技委主任。主要從事航天器製導導航與控製、智能自適應控製等方麵的研究工作。負責完成瞭神舟載人飛船製導導航與控製係統方案設計,成功實現瞭“神舟八號”到“神舟十號”與“天宮一號”的交會對接。獲得部級科技進步一等奬等多項奬勵,齣版著作《航天器交會對接製導導航控製原理和方法》,發錶核心期刊論文近百篇。
雷擁軍,研究員,博士生導師,現任職於北京控製工程研究所,低軌遙感控製主任設計師。主要從事航天器控製、智能自適應控製理論及應用等方嚮的研究工作。負責完成瞭多顆遙感衛星控製係統方案設計工作。獲省部級科技進步奬多項奬勵。齣版著作《衛星姿態測量與確定》,發錶核心期刊論文20餘篇。
郭建新,研究員,碩士牛導師,現任職於北京控製工程研究所,中高軌衛星控製方案主仟設計師。主要從事航天器自主導航及軌道控製、多體航天器復閤控製等方嚮的研究工作。負責完成瞭我國新一代通信衛星和北鬥導航衛星控製係統方案設計工作。獲部級科技進步一等奬等多項奬勵,發錶核心期刊論文近10篇。
文摘
序言
章 緒論
1.1 航天器類型
1.1.1 近地軌道衛星
1.1.2 月球及深空探測器
1.1.3 載人航天器
1.1.4 臨近空間飛行器
1.2 航天器控製內涵
1.2.1 軌道運動
1.2.2 軌道確定
1.2.3 軌道控製
1.2.4 姿態運動
1.2.5 姿態確定
1.2.6 姿態控製
1.2.7 製導、導航與控製
參考文獻
第2章 航天器控製係統
2.1 引言
2.2 姿態測量敏感器
2.2.1 紅外地球敏感器
2.2.2 太陽敏感器
2.2.3 紫外敏感器
2.2.4 星敏感器
2.2.5 陀螺
2.2.6 磁強計
2.3 導航敏感器
2.3.1 慣性測量單元
2.3.2 衛星導航敏感器
2.3.3 光學導航敏感器
2.3.4 脈衝星導航敏感器
2.4 相對導航敏感器
2.4.1 微波雷達
2.4.2 激光雷達
2.4.3 光學成像敏感器
2.4.4 差分衛星導航敏感器
2.5 執行機構
2.5.1 飛輪
2.5.2 控製力矩陀螺
2.5.3 磁力矩器
2.6 驅動機構
2.6.1 太陽電池陣驅動裝置
2.6.2 天綫驅動裝置
2.6.3 推力矢量調節裝置
2.7 推力器
2.7.1 推力器構成與特點
2.7.2 推力器主要技術指標
2.7.3 推力器的分類
2.8 星載計算機
2.8.1 星載計算機係統組成
2.8.2 星載計算機容錯體係結構
2.8.3 星載計算機的發展
參考文獻
第3章 航天器軌道與軌道動力學
3.1 引言
……
第4章 軌道控製
第5章 航天器姿態運動學和動力學
第6章 航天器姿態確定
第7章 航天器姿態控製
第8章 航天器自主導航、製導與控製
索引
我一直對航天器是如何在浩瀚的宇宙中實現精確製導和控製感到著迷。《航天器動力學與控製》這本書,正是我一直在尋找的答案。我希望這本書能夠從最基本的物理原理齣發,詳細闡述航天器動力學方程的推導過程,包括如何建立不同坐標係下的運動方程,以及如何處理各種攝動力的影響。在姿態動力學方麵,我期待能夠深入理解慣性係、本體係、軌道係等不同參考係之間的變換,以及如何利用陀螺儀、星敏感器等傳感器來測量航天器的姿態。在控製理論方麵,我希望能夠看到如何設計各種控製器,以實現航天器的精確軌道控製和姿態穩定,例如如何進行變軌機動,如何進行空間交會對接的姿態控製,以及如何實現高精度的指嚮。我也會關注書中是否會提及一些先進的控製技術,比如自適應控製、模糊邏輯控製、模型預測控製等,以及它們在提高航天器控製性能方麵的優勢。這本書的齣版方和作者團隊,都讓我對內容的專業性和權威性充滿信心,相信它能帶我進入一個更深入的航天器控製世界。
評分我是一位對理論物理和天文學都有涉獵的愛好者,對航天器在宇宙中的運動規律充滿瞭好奇。《航天器動力學與控製》這個書名,精準地擊中瞭我的興趣點。我希望這本書能夠係統地講解天體力學的基礎知識,比如萬有引力定律、開普勒定律,以及如何利用這些定律來描述航天器的軌道運動。在動力學建模方麵,我期待能夠看到如何考慮更復雜的情況,比如多體引力攝動、潮汐力、非球形地球模型等對航天器軌道的影響,並如何進行高精度的軌道預報。在姿態動力學方麵,我希望能夠深入理解各種力矩的作用,比如地球磁場力矩、太陽輻射壓力力矩、內部質心變化力矩等,以及這些力矩如何影響航天器的姿態。在控製方麵,我期待能夠看到如何在復雜的空間環境中,利用各種傳感器和執行器,實現航天器的高精度姿態穩定和軌道機動。看到“解永春, 雷擁軍, 郭建新”等名字,我能感受到這是一群在航天領域有著深厚學術積纍的專傢,他們所撰寫的書籍,一定具有非凡的學術價值。
評分這套《航天器動力學與控製》的叢書,我真的是找瞭好久瞭,之前一直看到很多同行推薦,但苦於沒有找到正版渠道,這次終於讓我趕上瞭,書名帶“正版全新”,這讓我非常安心。我一直對航天領域充滿好奇,特彆是航天器如何在太空中穩定運行,以及如何精確地進行姿態調整和軌道控製。這本書的名字就直接點齣瞭核心內容,對於我這種想要深入瞭解這方麵知識的讀者來說,簡直是量身定做的。我特彆關注的書籍的齣版信息,比如齣版社、齣版年份、印刷質量等等,這些都能反映齣它是否是認真的學術著作。我希望這本書能夠係統地梳理航天器動力學的基礎理論,比如剛體動力學、軌道力學、姿態動力學等,並深入淺齣地講解控製理論在航天器上的應用,包括各種控製算法的設計、穩定性分析、魯棒性控製等等。我更期待的是,書中能夠提供一些實際的案例分析,比如某個具體航天任務中是如何設計和實現動力學與控製係統的,這樣能夠幫助我更好地理解理論知識與工程實踐之間的聯係。同時,我對於作者團隊的組成也很好奇,看到“解永春, 雷擁軍, 郭建新 等,葉培”這些名字,雖然我不是業內人士,但這些名字本身就帶著一定的權威性,說明這本書是集閤瞭多位專傢的智慧,這讓我對內容的深度和廣度充滿信心。
評分這本書的吸引力在於其“空間技術與科學研究叢書”的定位,這讓我相信它是一本嚴謹的學術專著,而非泛泛而談的科普讀物。我作為一名對航天工程實踐有濃厚興趣的讀者,特彆關注那些能夠將理論與實際工程相結閤的內容。因此,我期望《航天器動力學與控製》能夠不僅僅停留在理論推導,更要深入探討如何將理論轉化為實際的工程設計。例如,在動力學建模部分,我希望能夠看到如何考慮實際的工程約束,如結構剛度、非綫性效應、參數不確定性等,並如何選擇閤適的模型來滿足不同的工程需求。在控製係統設計方麵,我期待書中能夠詳細介紹各種控製器的實現細節,包括硬件選型、軟件編程、實時性要求等,以及如何進行係統集成和測試。我還會關注書中是否會涉及一些工程上的難點問題,比如航天器在軌故障診斷與容錯控製,以及如何在復雜電磁環境下保證控製係統的魯棒性。我相信,擁有強大作者團隊的這本書,一定能為我提供寶貴的工程實踐指導。
評分我對《航天器動力學與控製》這本書的期望,是它能夠成為我理解和掌握航天器設計與任務規劃的基石。我希望本書能夠詳細介紹航天器的動力學模型是如何建立的,包括剛體動力學、柔性體動力學以及耦閤動力學等,並且能夠針對不同任務需求,如軌道轉移、星座部署、空間交會對接等,分析其特殊的動力學要求。在控製部分,我特彆關注的是如何實現航天器的自主導航和控製,尤其是在深空探測任務中,由於通信延遲,自主控製顯得尤為重要。我希望書中能夠講解先進的自主導航算法,例如基於視覺的導航、基於慣性傳感器的導航,以及如何將這些導航信息融閤到控製係統中,實現精確的軌道保持和姿態控製。我也會關注書中是否會探討一些未來航天技術的發展方嚮,例如人工智能在航天器控製中的應用,或者新型動力學與控製技術的潛力。這套叢書的作者陣容,讓我對內容的創新性和前瞻性充滿期待。
評分我對這本書的期待,很大程度上源於我對航天事業本身的熱愛。每次看到火箭騰空而起,或者衛星在太空中默默工作,我都充滿瞭敬畏之情。而《航天器動力學與控製》這本書,無疑是揭開這些神秘麵紗的關鍵鑰匙。我希望這本書能夠深入淺齣地講解航天器在不同環境下的動力學行為,比如地球引力、太陽輻射壓、大氣阻力等等對航天器運動的影響,以及如何建立精確的動力學模型來描述這些影響。在控製方麵,我最感興趣的是姿態控製係統,它是如何讓航天器在太空中保持穩定,並根據任務需求進行精確指嚮的。這本書是否會涉及慣性導航係統、星敏感器、陀螺儀等關鍵傳感器的工作原理,以及它們在姿態控製中的作用?我也會關注本書是否會介紹不同的執行機構,比如反作用輪、磁力矩器、推進器等,以及如何協調這些執行機構來實現精準的姿態控製。我瞭解到這本書的作者團隊非常強大,這讓我相信,他們一定能夠將復雜的理論知識以一種易於理解的方式呈現齣來,並結閤最新的研究成果,為讀者提供一個全麵而深入的視角。
評分我是一名剛剛接觸航天領域的研究生,尋找一本能夠係統、深入講解航天器動力學與控製的書籍是我的首要任務。《航天器動力學與控製》這本書名,以及“空間技術與科學研究叢書”的定位,都讓我覺得它非常符閤我的需求。我希望這本書能夠邏輯嚴謹,從基礎概念齣發,逐步深入到高級理論和工程應用。具體來說,在動力學部分,我期待能夠詳細學習如何建立航天器的運動方程,包括考慮地球、月球、太陽等天體的引力攝動,以及航天器自身質量分布不均、對外形不對稱等因素的影響。在姿態動力學方麵,我希望能深入理解角動量守恒定律在航天器姿態控製中的應用,以及各種乾擾力矩如何影響航天器的姿態。在控製方麵,我期待能夠學習到從經典控製理論到現代控製理論的完整脈絡,包括PID控製、李雅普諾夫穩定性理論、魯棒控製、最優控製等,並瞭解它們在航天器軌道和姿態控製中的具體實現。看到作者名單,我深信這本書的質量和深度都能夠滿足我的學習要求。
評分收到這本書的時候,我被它的紙質和印刷深深吸引瞭。封麵設計大氣而專業,充滿瞭科技感,封底的文字介紹也簡潔明瞭,點齣瞭本書在“空間技術與科學研究叢書”中的地位。打開書頁,內文的排版清晰,字體大小適中,閱讀起來非常舒適。我一直覺得,一本好的學術著作,除瞭內容本身,其呈現形式也非常重要,這直接影響到讀者的閱讀體驗和學習效率。這本書在這方麵做得非常齣色。我尤其注重書籍的目錄結構,它能夠直觀地展示本書的知識體係和邏輯脈絡。我期望的《航天器動力學與控製》能夠從最基礎的概念講起,比如牛頓力學在航天器上的應用,然後逐步深入到復雜的動力學模型建立,包括不同類型航天器的動力學特性分析。在控製方麵,我希望能夠看到各種經典和現代的控製方法,例如PID控製、最優控製、自適應控製、模糊控製、神經網絡控製等等,以及它們在航天器上的具體實現和優缺點分析。我也會關注書中是否提及瞭仿真方法,以及如何利用仿真來驗證控製算法的有效性。這本書的齣版方“空間技術與科學研究叢書”本身就帶有一定的專業性標簽,這讓我對其內容質量有更高的期待,希望它能夠引領我進入一個更加深邃的航天器控製世界。
評分作為一名對航天曆史和技術發展充滿興趣的讀者,《航天器動力學與控製》這本書對我來說,是連接理論與實踐的重要橋梁。我希望這本書能夠不僅僅講解當下的技術,還能適當地迴顧一些經典理論的發展曆程,比如牛頓力學如何在航天領域得到應用,以及控製理論是如何一步步發展壯大,最終服務於航天事業的。在動力學部分,我期待能夠看到不同航天器類型的動力學模型,比如固定翼無人機、鏇翼無人機、以及更復雜的衛星和行星探測器,它們在動力學特性上有什麼顯著的差異,以及如何進行針對性的建模。在控製方麵,我希望能夠看到不同控製策略的優劣比較,比如PID控製的簡單易用,以及模型預測控製的先進性和魯棒性,並瞭解它們在實際工程中的應用場景。我也會關注書中是否會涉及一些關於航天器生命周期管理的內容,比如在軌故障的監測和維修,以及如何通過動力學與控製的協同來延長航天器的使用壽命。
評分我是一名剛剛接觸航天動力學與控製領域的學生,對於《航天器動力學與控製》這本書,我抱有極大的學習熱情。這本書的“正版全新”標簽讓我放心,避免瞭購買盜版書籍的風險,也保證瞭學習內容的準確性。我希望這本書能夠從最基礎的物理定律開始,建立起航天器動力學的基本框架,例如慣性參考係、參考係變換、運動方程等。在動力學建模方麵,我期待能夠詳細講解歐拉-拉格朗日方程、牛頓-歐拉方程等建立航天器動力學模型的方法,並針對不同類型的航天器,如衛星、探測器、空間站等,分析其特殊的動力學特性。在控製理論部分,我希望能夠詳細介紹綫性係統理論,如狀態空間方程、傳遞函數、穩定性判據等,以及非綫性係統控製方法,如李雅普諾夫穩定性理論、反饋綫性化等。我還會關注書中是否包含軌道控製策略,例如變軌機動、軌道保持、近地點/遠地點控製等,以及這些控製策略是如何通過動力學模型和控製理論來實現的。看到“葉培”這個名字,我聯想到他可能是在某些特定領域有著深入的研究,期待書中能有他獨特的見解和貢獻。
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