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衛星編隊飛行與星座控制(精)/航天器操控技術叢書

  • 作者：姜宇|責編:紀亞琪
  • 出版社：國防工業
  • ISBN：9787118131260
  • 出版日期：2023/12/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：223
人民幣：RMB 138 元      售價：元
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內容大鋼
    本書從工程技術需求和動力學機理的角度介紹衛星編隊飛行與星座動力學的內在機制，側重考慮在複雜攝動力作用下的編隊構形與星座構形漂移，在此基礎上介紹作者在衛星編隊控制與星座構形維持方面的研究成果。
    第1章概述了衛星編隊飛行與星座的動力學與控制技術需求與挑戰。第2章介紹了衛星編隊與星座的構形描述模型。第3章介紹了衛星編隊構形的設計演算法。第4章給出了各類太陽同步軌道星座的設計方法，並結合實際算例給出了連續覆蓋通信衛星星座和快速重訪對地觀測衛星星座的設計方法。第5章介紹了衛星編隊穩定性分析與構形演化。第6章介紹了衛星星座穩定性與構形演化，針對Walker星座、太陽同步軌道星座、傾角偏置太陽同步軌道星座、回歸軌道星座等幾種典型星座，給出了星座穩定性與構形演化相關理論結果。第7章介紹了衛星星座控制策略。第8章介紹了衛星編隊繞飛控制策略。第9章介紹了太陽同步軌道防碰撞安全區域計算方法。
    本書可作為從事航天任務分析與設計、航天動力學與控制、天體力學、深空探測、導航與制導、衛星操控與長期管理、巨型星座運行維護等專業方向的研究人員、工程技術人員以及高校師生的參考書籍。
作者介紹
姜宇|責編:紀亞琪
目錄
第1章  緒論
  1.1  衛星編隊飛行與星座
  1.2  編隊飛行
  1.3  巨型星座
  1.4  碰撞風險與規避
  1.5  關鍵技術與發展趨勢分析
  1.6  本書內容介紹
  參考文獻
第2章  衛星編隊與星座的構形描述模型
  2.1  引言
  2.2  地心慣性系中表示的精確模型
  2.3  相對軌道動力學模型
    2.3.1  精確的相對軌道動力學模型
    2.3.2  線性化橢圓軌道模型
    2.3.3  非線性圓軌道模型
    2.3.4  C.W.方程模型
  2.4  幾何模型
    2.4.1  精確的幾何模型
    2.4.2  主副星軌道面接近重合
    2.4.3  近距離編隊
    2.4.4  近距離近圓軌道編隊
    2.4.5  主星近圓軌道的近距離編隊
    2.4.6  遠距離大橢圓軌道編隊
    2.4.7  遠距離近圓軌道編隊
  2.5  衛星星座的構形描述模型
    2.5.1  Walker星座模型
    2.5.2  Flower星座模型
    2.5.3  玫瑰星座模型
    2.5.4  Q星座模型
    2.5.5  極軌道星座模型
    2.5.6  回歸軌道星座模型
    2.5.7  太陽同步軌道星座模型
    2.5.8  傾角偏置（准）太陽同步回歸凍結軌道星座模型
    2.5.9  大橢圓軌道星座模型
  2.6  小結
  參考文獻
第3章  衛星編隊構形設計
  3.1  引言
  3.2  典型編隊構形設計
    3.2.1  串列編隊
    3.2.2  星下點軌跡重合編隊
    3.2.3  軌道平面內橢圓繞飛編隊
    3.2.4  .空間圓形編隊
    3.2.5  投影圓形編隊
    3.2.6  轉輪式編隊
    3.2.7  鐘擺式編隊
  3.3  使用轉輪式編隊構形方法設計特殊編隊構形
    3.3.1  空間圓形編隊與投影圓形編隊
    3.3.2  空間正多邊形編隊
  3.4  任意時刻正三角形編隊構形設計

    3.4.1  單顆副星的繞飛構形設計
    3.4.2  空間正三角形編隊構形的迭代設計方法
    3.4.3  投影正三角形編隊構形的迭代設計方法
    3.4.4  迭代設計方法的數值模擬
  3.5  衛星圓形編隊長期穩定構形設計
    3.5.1  衛星編隊構形描述及√z項攝動
    3.5.2  J2不變相對軌道條件與圓形編隊
    3.5.3  數值模擬
  3.6  小結
  參考文獻
第4章  衛星星座構形設計
  4.1  引言
  4.2  太陽同步軌道星座設計方法
    4.2.1  太陽同步軌道星座設計
    4.2.2  太陽同步凍結軌道星座設計
    4.2.3  太陽同步回歸軌道星座設計
    4.2.4  太陽同步回歸凍結軌道星座設計
    4.2.5  准太陽同步軌道星座設計
  4.3  連續覆蓋通信衛星星座設計方法及星座參數描述
  4.4  連續覆蓋通信衛星星座分析
    4.4.1  亞丁灣區域連續覆蓋通信衛星星座設計優化
    4.4.2  亞丁灣區域連續覆蓋通信衛星星座的覆蓋特性分析
    4.4.3  多普勒頻移分析
    4.4.4  鏈路余量分析
  4.5  快速重訪對地觀測衛星星座設計方法
  4.6  快速重訪對地觀測衛星星座參數分析
    4.6.1  覆蓋性
    4.6.2  重訪時間
    4.6.3  星下點軌跡
    4.6.4  側擺角變化軌跡
    4.6.5  太陽光照特性
    4.6.6  軌道壽命分析
  4.7  小結
  參考文獻
第5章  衛星編隊穩定性分析與構形演化
  5.1  引言
  5.2  編隊組成衛星的攝動分析
    5.2.1  中心天體非球形攝動
    5.2.2  日月引力攝動在運動坐標系的分量
    5.2.3  太陽引力攝動對傾角的影響
    5.2.4  太陽引力攝動對升交點赤經的影響
    5.2.5  月球引力攝動對傾角的影響
    5.2.6  月球引力攝動對升交點赤經的影響
    5.2.7  太陽光壓攝動分析
    5.2.8  太陽光壓攝動對偏心率矢量的影響
    5.2.9  編隊組成衛星受攝計算
    5.2.10  日月引力作用下的傾角差漂移速率
    5.2.11  日月引力作用下的升交點赤經差漂移速率
    5.2.12  太陽光壓作用下的偏心率矢量差漂移速率
  5.3  衛星編隊構形描述及攝動

  5.4  J2不變相對軌道條件
    5.4.1  衛星編隊漂移及J2不變相對軌道條件
    5.4.2  不滿足J2不變相對軌道條件的編隊構形例子
    5.4.3  數值模擬
  5.5  不同編隊構形的穩定性與構形漂移計算
    5.5.1  轉輪式編隊的穩定性與構形漂移
    5.5.2  鐘擺式編隊的穩定性與構形漂移
    5.5.3  星下點軌跡重合編隊的穩定性與構形漂移
    5.5.4  一般的近圓軌道編隊構形的穩定性與構形漂移
  5.6  小結
  參考文獻
第6章  衛星星座穩定性與構形演化
  6.1  引言
    6,2星座衛星軌道攝動分析
  6.3  星座攝動分析與構形演化
    6.3.1  星座攝動分析
    6.3.2  以初始標稱構形為參考基準的星座構形演化方程
    6.3.3  以當前構形為參考基；隹的星座構形演化方程
  6.4  地球靜止軌道傾角矢量運動
    6.4.1  攝動運動方程與攝動力
    6.4.2  各攝動力引起的傾角矢量運動分析
    6.4.3  攝動力的綜合作用
  6.5  Walker星座穩定性分析與構形演化
  6.6  太陽同步軌道星座穩定性分析與構形演化
  6.7  傾角偏置太陽同步軌道星座穩定性分析與偏置
    6.7.1  單次偏置
    6.7.2  多次偏置
  6.8  臨界軌道星座穩定性分析與構形演化
  6.9  凍結軌道星座穩定性分析與構形演化
  6.10  回歸軌道星座穩定性分析與偏置
  6.11  混合巨型星座構形演化與控制思路
  6.12  小結
  參考文獻
第7章  衛星星座軌道控制
  7.1  引言
  7.2  傾斜同步軌道衛星群的控制策略
    7.2.1  軌道攝動分析
    7.2.2  控制目標分析
    7.2.3  控制策略
  7.3  星座構形捕獲控制
    7.3.1  策略初始計算與優化模型
    7.3.2  拓撲度理論簡介
    7.3.3  控制策略
    7.3.4  算例
  7.4  全球星座構形長期保持控制策略
    7.4.1  星座衛星軌道攝動運動分析
    7.4.2  星座構形漂移運動
    7.4.3  控制策略計算方法
    7.4.4  算例
  7.5  小結

  參考文獻
第8章  衛星編隊繞飛控制
  8.1  引言
  8.2  相對運動計算模型
    8.2.1  相對運動動力學模型
    8.2.2  繞飛角計算
    8.2.3  繞飛曲率與繞飛撓率
    8.2.4  編隊繞飛控制目標計算
  8.3  繞飛控制方法
  8.4  繞飛偵照
    8.4.1  地球靜止軌道繞飛偵照
    8.4.2  傾斜同步軌道繞飛偵照
    8.4.3  太陽同步軌道繞飛偵照
  8.5  繞飛控制策略算例
  8.6  小結
  參考文獻
第9章  太陽同步軌道防碰撞安全區域計算
  9.1  引言
  9.2  （准）太陽同步軌道安全區域計算
    9.2.1  瞬根數全模型高精度外推
    9.2.2  瞬根數全模型中精度外推
    9.2.3  瞬根數不含大氣阻力的中精度外推
    9.2.4  平根數全模型中精度外推
  9.3  計算結果
    9.3.1  算例
    9.3.2  安全區域分析
  9.4  空間目標進入衛星安全區域的預報演算法
  9.5  小結
  參考文獻

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