微小衛星軌道工程應用與STK仿真 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳宏宇等著 著

圖書標籤:

• 微小衛星
• 軌道工程
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• 衛星技術
• 軌道力學
• 空間技術
• 仿真技術
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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030492999

商品編碼：12909108350

齣版時間：2016-07-01

作  者:陳宏宇 等 著 定  價:115 齣 版 社:科學齣版社 齣版日期:2016年07月01日 頁  數:364 裝  幀:平裝 ISBN:9787030492999 ●前言
●第1章時間係統
●1.1如何定義時間
●1.2天文基本概念
●1.3世界時係統
●1.3.1恒星時
●1.3.2太陽時
●1.3.3恒星時和平時之間的轉換
●1.3.4地方時、世界時和區時
●1.4曆書時
●1.5原子時
●1.6力學時
●1.7時間係統小結
●1.8年、曆元以及儒略日
●1.8.1年的長度
●1.8.2曆元
●1.8.3儒略日與簡約儒略日
●1.9星上時間係統
●1.10STK軟件的時間係統
●第2章空間係統
●部分目錄

內容簡介

本書是作者在航天單位工作近15年的工程經驗總結，討論瞭微小衛星編隊協同軌道設計與軌控策略方麵的技術問題並給齣工程解決方案，主要內容包含衛星軌道應用基礎知識、軌道設計與控製方麵的工程優化實施方案，各類推進子係統選型比較等。本書以軌道仿真設計軟件STK（SatelliteToolKits）為例演示瞭理論知識的具體仿真應用，特彆說明瞭STK如何與工程需求結閤、STK應用過程中應該注意的技術細節等。對工程實踐具有參考價值。

好的，這是一份關於一本未提及的圖書的詳細介紹，重點突齣其內容並確保行文自然流暢： 《高精度慣性導航係統原理與抗差優化設計》 圖書簡介 本書係統地闡述瞭現代高精度慣性導航係統（INS）的理論基礎、關鍵技術及其在復雜環境下的抗差優化設計方法。全書內容覆蓋瞭慣性導航從基本原理到前沿應用的完整鏈條，旨在為從事導航、製導、控製、航空航天工程及相關領域的研究人員、工程師和高年級本科生提供一本兼具理論深度與工程實踐價值的參考著作。 第一部分：慣性導航係統的基礎理論與建模 本部分從最基本的物理原理齣發，係統地構建瞭慣性導航係統的數學模型。 第1章：慣性原理與基本概念 詳細介紹瞭慣性參考係與導航參考係的建立、坐標變換的數學基礎，包括歐拉角、四元數以及鏇轉矩陣的幾何意義和實際應用。重點剖析瞭慣性測量單元（IMU）的構成、誤差來源（如陀螺儀和加速度計的偏差、隨機遊走噪聲）及其對係統性能的影響。通過對傳感器的詳細物理模型描述，為後續的誤差分析奠定基礎。 第2章：非綫性導航方程的推導與簡化 深入探討瞭在不同參考係下（如區域-水平坐標係、東北天坐標係、地心地固坐標係）非綫性導航微分方程的精確推導過程。針對工程實際中的計算效率需求，詳細對比瞭不同簡化模型的適用性，如靜止平颱模型、準水平平颱模型和慣性係導航模型，並分析瞭簡化帶來的誤差特性。 第3章：導航係統誤差源的精確建模與分析 本章著重於對係統誤差的量化分析。除瞭傳感器自身的內稟誤差外，還深入研究瞭外部環境因素（如地球非球形引力場、大氣模型對重力嚮量的影響）如何引入係統誤差。引入瞭經典誤差傳播理論，通過靈敏度分析，明確瞭各類誤差源對導航解算的貢獻權重。 第二部分：導航係統濾波與狀態估計 慣性導航係統固有的誤差隨時間纍積，因此必須引入觀測信息進行輔助和修正。本部分是全書的核心，聚焦於狀態估計的理論與工程實現。 第4章：經典狀態估計理論：卡爾曼濾波族 全麵迴顧瞭卡爾曼濾波（KF）的理論基礎，包括綫性最小均方誤差估計的原理。隨後，詳細闡述瞭擴展卡爾曼濾波（EKF）和無跡卡爾曼濾波（UKF）在綫性化和非綫性係統狀態估計中的應用。特彆關注瞭協方差矩陣的更新過程、量測更新的物理意義以及濾波器發散的風險與規避策略。 第5章：高級濾波技術：粒子濾波與容積卡爾曼濾波 針對高動態、強非綫性的導航場景，介紹瞭粒子濾波（PF）的濛特卡洛方法及其在非高斯噪聲環境下的優勢。同時，深入解析瞭容積卡爾曼濾波（CKF），對比瞭其在處理強非綫性係統時，相較於EKF和UKF的精度提升和計算復雜度的權衡。 第6章：係統對齊與初始對準技術 對準是INS投入使用的前提。本章係統介紹瞭從靜止、轉移到運動過程中的對準技術，包括：基於速率陀螺和加速度計的靜對準方法、基於磁力計和GPS的粗對準方法。詳細分析瞭“快速對準”和“天文導航輔助對準”的技術細節和實現流程。 第三部分：抗差性設計與係統融閤 現代高精度導航係統極度依賴於多源信息的融閤與係統抗差性，以確保在GPS信號丟失或傳感器受擾動時的可靠運行。 第7章：多源導航信息融閤：鬆耦閤與緊耦閤 本章核心討論INS與外部導航係統（如全球導航衛星係統GNSS）的融閤技術。細緻區分瞭鬆耦閤（Loose Coupling）和緊耦閤（Tight Coupling）架構的優劣，特彆是緊耦閤架構中，如何將原始的衛星信號信息（僞距、載波相位）直接作為濾波器的量測更新項，從而顯著提高導航精度和魯棒性。 第8章：抗差優化設計與異常檢測 針對傳感器故障、環境乾擾（如強電磁乾擾、對抗性攻擊）對係統穩定性的威脅，引入瞭抗差統計理論。詳細介紹瞭基於最小中位數（LMS）和M-估計量等魯棒估計方法在綫性/非綫性狀態估計中的應用，用以抑製異常值對狀態估計的災難性影響。 第9章：自適應濾波與係統辨識 在係統參數未知或隨時間變化的情況下，固定噪聲協方差矩陣將導緻濾波性能下降。本章介紹瞭如何在濾波過程中實時估計或調整噪聲協方差矩陣的自適應濾波方法，如增益調節法和基於最大似然估計（MLE）的協方差在綫辨識技術。 第四部分：應用與仿真驗證 本部分將理論知識應用於實際工程場景，並介紹瞭係統性能的仿真驗證方法。 第10章：特定平颱慣性導航係統設計 針對不同應用場景，如高超聲速飛行器、無人機（UAV）和高精度地麵車輛，探討瞭慣性導航係統的特殊構型設計，包括對平颱動態特性的補償策略和對計算資源受限情況下的簡化算法選擇。 第11章：高精度導航係統仿真與性能評估 闡述瞭構建高保真度慣性導航係統仿真環境的方法論。重點介紹瞭如何利用濛特卡洛仿真方法對不同噪聲水平、不同對準精度下的係統收斂時間和長期漂移進行統計評估，並提供瞭驗證係統抗差性能的仿真案例。 全書內容結構嚴謹，邏輯清晰，理論推導詳實，並輔以大量工程實例和仿真分析，是相關領域專業人士不可多得的深度參考資料。

評分☆☆☆☆☆

從學術研究的角度來看，這本書為我們提供瞭一個非常可靠的基準和參考框架。它的文獻引用標注得非常規範和全麵，覆蓋瞭從經典軌道理論到近幾年新提齣的微小衛星編隊控製算法的最新進展。書中對不同軌道機動策略的優缺點對比分析，尤其值得細細品味。作者沒有武斷地推薦某一種“最好”的方法，而是基於不同的任務約束（如燃料預算、時間限製）來權衡不同方法的適用性，這種客觀中立的分析態度，非常符閤科學研究的嚴謹精神。通過閱讀這本書，我清晰地梳理瞭當前微小衛星軌道工程中尚未完全解決的幾個關鍵技術難點，這對於我後續製定研究計劃大有裨益。它不僅是一本工具書，更像是一份行業內的“技術路綫圖”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏把握得相當到位，它不像一些傳統教科書那樣，上來就堆砌復雜的背景知識，而是采取瞭一種問題驅動的學習路徑。它首先拋齣瞭一個典型的微小衛星任務需求，然後層層遞進，從軌道選擇、軌道維持、姿態控製的初步考量開始，逐步深入到高精度的攝動分析。我特彆喜歡它在處理“微小”衛星特性時的細緻入微。由於質量小、錶麵積比大，微小衛星受到的非保守力（如大氣阻力、太陽輻射壓）影響更為顯著，書裏針對這些特殊影響進行瞭專門的章節論述，並給齣瞭相應的修正模型和仿真參數設置，這對於確保軌道預測的準確性至關重要。這種高度聚焦特定對象特性的處理方式，體現瞭作者對該領域前沿研究的深刻洞察，使得這本書的價值遠超一般的軌道力學通論。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計和印刷質量都相當不錯，封麵色調沉穩又不失活力，紙張觸感細膩，內頁排版清晰，這在專業技術書籍中是難得的優點。我尤其欣賞它在理論闡述上的嚴謹性，作者似乎對軌道力學的基本原理有著深刻的理解，每一個公式推導都詳略得當，既保證瞭數學上的精確性，又照顧到瞭非純數學專業讀者的理解需求。不過，如果能在緒論部分增加一些對微小衛星在當前航天領域戰略地位的宏觀探討，或許能更好地吸引剛接觸這個領域的讀者。例如，當前商業航天對小型化、星座化服務的迫切需求，以及微小衛星在地球觀測、通信中的新興作用，如果能用更具感染力的語言進行鋪陳，相信能為後續的工程應用章節打下更堅實的基礎。整體來看，這是一本值得收藏和精讀的參考書，尤其適閤那些已經具備一定基礎，希望深入瞭解軌道設計細節的研究生和工程師。

評分☆☆☆☆☆

我最近在尋找一本能夠將理論與實際仿真軟件操作緊密結閤的教材，這本書在這一點上確實給我帶來瞭驚喜。它不僅僅停留在枯燥的數學公式上，而是非常係統地引導讀者如何將理論知識轉化為STK（Systems Tool Kit）中的具體操作步驟。作者似乎非常注重實踐環節，書中的案例分析緊貼實際工程問題，比如如何規劃一個由多顆小型衛星組成的星座以實現特定覆蓋率，或者如何處理復雜的軌道機動和規避碰撞問題。我試著跟著書中的步驟在STK中復現瞭幾個例子，發現其描述詳盡到令人稱贊，即便是初次接觸STK的讀者，也能通過這本書快速上手。這種“手把手”的教學方式，極大地縮短瞭從理論到工程應用的鴻溝，為我節省瞭大量的試錯時間。唯一的遺憾是，對於一些高級的STK腳本編程和自動化分析的技巧，介紹得略顯保守，如果能增加一些關於利用MATLAB或Python接口進行批處理的篇幅，那就更為完美瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格介於嚴謹的學術論文和易於理解的工程手冊之間，保持瞭一種難得的可讀性。它沒有采用那種晦澀難懂的“學術腔”，使得非母語讀者在閱讀時也能保持較高的理解效率。在講解諸如雅可比積分、周期性軌道等較為抽象的概念時，作者善於穿插直觀的物理圖像或工程實例進行類比解釋，這極大地降低瞭讀者的認知負荷。例如，在討論軌道傾角的選擇時，它不僅給齣瞭計算公式，還配有全球地圖上的實際覆蓋區域示意圖，讓讀者能立刻理解不同傾角對地麵站可見性的實際影響。這種將抽象概念“可視化”的處理手法，體現瞭作者深厚的教學經驗，也讓這本書不僅僅是給專傢看的，更是為有誌於投身這一行業的年輕工程師們準備的優秀入門讀物。