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空間非合作目標交會運動規劃與控制(精)/航天器操控技術叢書

  • 作者：羅建軍//黨朝輝//馬衛華//殷澤陽|責編:紀亞琪|總主編:李恆年
  • 出版社：國防工業
  • ISBN：9787118130232
  • 出版日期：2023/08/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：386
人民幣：RMB 168 元      售價：元
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內容大鋼
    本書圍繞服務航天器與空間非合作目標交會的運動規劃與控制，重點關注多約束最優交會軌跡設計、安全和魯棒優化的交會制導與控制、以及交會過程中導航制導與控制的一體化。主要內容包括：空間交會的相對運動動力學、基於形狀法的連續推力空間交會軌跡設計與優化、基於主矢量理論的橢圓軌道交會最優脈衝序列求解、空間非合作目標交會的多約束魯棒軌跡規劃與反饋運動規劃、僅測角交會的導航與制導、空間非合作目標自主視線交會的制導與控制、平動點軌道交會軌跡控制等。
作者介紹
羅建軍//黨朝輝//馬衛華//殷澤陽|責編:紀亞琪|總主編:李恆年
目錄
第1章  緒論
  1.1  空間非合作目標的概念與特徵
    1.1.1  空間非合作目標的概念與分類
    1.1.2  空間非合作目標的主要特徵
  1.2  空間非合作目標交會的技術挑戰
    1.2.1  空間非合作目標交會過程
    1.2.2  軌跡規劃技術挑戰
    1.2.3  交會控制技術挑戰
  1.3  空間非合作目標交會軌跡規劃與控制研究現狀
    1.3.1  軌跡規劃研究現狀
    1.3.2  交會控制研究現狀
  1.4  本書的內容安排及特色
  參考文獻
第2章  空間交會的相對運動動力學
  2.1  引言
  2.2  坐標系及其相互變換
    2.2.1  地球質心慣性坐標系
    2.2.2  當地垂直當地水平坐標系
    2.2.3  視線坐標系
    2.2.4  平動點相對運動坐標系
  2.3  LVLH坐標系下的相對運動方程
    2.3.1  非線性相對運動動力學方程
    2.3.2  圓參考軌道下的相對運動方程
    2.3.3  橢圓參考軌道下的相對運動方程
    2.3.4  相對運動的2階微分方程及其解
    2.3.5  相對運動的穩定性及其周期解
    2.3.6  考慮」攝動的相對運動
    2.3.7  考慮大氣阻力的相對運動
  2.4  視線坐標系下的相對運動方程
  2.5  平動點附近的相對運動方程
    2.5.1  三體引力場中航天器間的相對運動方程
    2.5.2  航天器相對平動點的運動方程
  2.6  相對運動的狀態傳遞矩陣
    2.6.1  狀態傳遞矩陣的定義和性質
    2.6.2  圓參考軌道下的相對運動狀態傳遞矩陣
    2.6.3  橢圓參考軌道下的相對運動狀態傳遞矩陣
    2.6.4  基於軌道根數遞推的相對運動狀態傳遞矩陣
    2.6.5  基於數值積分的相對運動狀態傳遞矩陣
  小結
  參考文獻
第3章  基於貝塞爾曲線的空間交會軌跡設計與優化
  3.1  引言
  3.2  面內機動軌道與交會軌跡優化設計
    3.2.1  貝塞爾曲線的概念和性質
    3.2.2  面內機動軌道設計與優化方法
    3.2.3  面內交會軌跡設計與優化方法
    3.2.4  模擬驗證
  3.3  空間機動軌道與交會軌跡優化設計
    3.3.1  空間機動軌道設計與優化
    3.3.2  空間交會軌跡設計與優化

    3.3.3  模擬驗證
  小結
  參考文獻
第4章  基於主矢量理論的橢圓軌道交會最優脈衝序列求解
  4.1  引言
  4.2  橢圓軌道脈衝交會燃料最優問題
  4.3  基於主矢量理論的橢圓軌道交會脈衝序列最優性分析
  4.4  非最優脈衝序列優化和重構
    4.4.1  移動中間脈衝
    4.4.2  移動初始或末端脈衝
    4.4.3  脈衝數目修正
    4.4.4  充要條件與改進策略
  4.5  橢圓軌道交會最優脈衝序列求解
    4.5.1  最優交會脈衝序列的求解
    4.5.2  線性化誤差修正
  4.6  模擬驗證
    4.6.1  共面橢圓軌道交會
    4.6.2  非共面橢圓軌道交會
  小結
  參考文獻
第5章  空間非合作目標多約束魯棒交會軌跡規劃
  5.1  引言
  5.2  空間非合作目標多約束交會的快速軌跡規劃
    5.2.1  空間交會約束建模
    5.2.2  基於2階錐規劃的交會軌跡求解
    5.2.3  模擬驗證
  5.3  空間非合作目標交會的不確定性分析
    5.3.1  基於狀態轉移張量的不確定性分析方法
    5.3.2  GNC系統不確定性因素及其模型
    5.3.3  空間交會閉環GNC系統模型和不確定性影響估計
    5.3.4  模擬驗證
  5.4  空間非合作目標交會的閉環魯棒軌跡規劃
    5.4.1  考慮不確定性的閉環交會運動模型
    5.4.2  不確定性影響的傳播模型
    5.4.3  多約束閉環魯棒軌跡規劃問題描述
    5.4.4  基於遺傳演算法的閉環魯棒軌跡規劃問題求解
    5.4.5  模擬驗證
  小結
  參考文獻
第6章  空間交會的反饋運動規劃
  6.1  引言
  6.2  反饋運動規劃問題描述及求解方法
    6.2.1  反饋運動規劃問題描述
    6.2.2  反饋運動規劃問題求解方法
  6.3  基於平方和規劃的可達集計算
    6.3.1  可達集定義
    6.3.2  可達集建模
    6.3.3  可達集求解
    6.3.4  可達集序列求解
  6.4  基於可達集序列組合的反饋運動規劃

    6.4.1  基於反向可達集序列的全局反饋運動規劃
    6.4.2  基於局部修正RRT*的動態反饋運動規劃
    6.4.3  組合正向/反向可達集序列的反饋運動規劃
  6.5  空間近程交會的反饋運動規劃
    6.5.1  問題描述與求解策略
    6.5.2  數值模擬與分析
  6.6  空間避障飛行的反饋運動規劃
    6.6.1  問題描述與避障策略
    6.6.2  數值模擬與分析
  小結
  參考文獻
第7章  空間非合作目標僅測角交會的導航與制導
  7.1  引言
  7.2  僅測角導航及其可觀測性
    7.2.1  僅測角導航模型
    7.2.2  可觀測性分析
    7.2.3  提高可觀測性的典型方法
  7.3  僅測角交會的初始定軌與導航
    7.3.1  問題描述
    7.3.2  初始相對定軌模型
    7.3.3  目標先驗信息輔助的初始相對定軌方法
    7.3.4  僅測角交會相對導航
  7.4  僅測角交會的閉環最優制導
    7.4.1  問題描述
    7.4.2  性能指標
    7.4.3  約束條件
    7.4.4  優化問題求解
    7.4.5  模擬驗證
  小結
  參考文獻
第8章  空間非合作目標自主視線交會制導與控制
  8.1  引言
  8.2  自主視線交會問題描述與階段劃分
    8.2.1  基於視線坐標系的相對運動描述
    8.2.2  全程自主交會階段劃分
  8.3  最終逼近段交會走廊構建與運動控制
    8.3.1  交會策略與交會走廊構建
    8.3.2  交會走廊保持控制
    8.3.3  模擬算例與分析
  8.4  最終逼近段交會姿態規劃與六自由度控制
    8.4.1  姿態運動規劃
    8.4.2  姿態跟蹤控制
    8.4.3  模擬算例與分析
  8.5  全程自主交會制導與控制
    8.5.1  全程自主交會策略與控制
    8.5.2  模擬驗證
  小結
  參考文獻
第9章  平動點軌道交會軌跡設計與控制
  9.1  引言

  9.2  限制性三體問題及動力學特性
    9.2.1  限制性三體問題
    9.2.2  平動點
    9.2.3  雅可比積分
    9.2.4  狀態轉移矩陣
    9.2.5  平動點附近的軌道
    9.2.6  不變流形
  9.3  平動點低能轉移軌道設計
    9.3.1  混合級數的描述
    9.3.2  基於混合級數的連續推力轉移軌道
    9.3.3  模擬算例與分析
  9.4  平動點軌道保持與軌跡跟蹤控制
    9.4.1  基於Floquet模態法的Halo軌道保持
    9.4.2  基於LFT定理的軌跡跟蹤控制
    9.4.3  模擬算例與分析
  9.5  平動點軌道非合作目標近程交會控制
    9.5.1  基於微分器的相對速度估計
    9.5.2  近程交會的預設性能控制
    9.5.3  模擬驗證
  小結
  參考文獻

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