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繩系拖曳飛行控制技術

  • 作者：孟中傑//賈程//王秉亨//李政遠|責編:宋無汗
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030795069
  • 出版日期：2025/04/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：227
人民幣：RMB 168 元      售價：元
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內容大鋼
    近年來，微小衛星、星座、星群等快速發展，越來越多的衛星發射進入太空。大量的失效衛星、空間碎片充斥在太空軌道上。利用空間繫繩移除失效衛星的策略，具有抓捕距離遠、操作靈活、安全性高等優勢。然而，在目標捕獲后的拖曳飛行階段，由於繫繩的柔性與半彈性，系統呈現複雜的動力學現象，同時也產生一系列的控制挑戰。本書重點針對拖曳飛行控制問題展開研究，系統總結近年來的研究進展，重點關注並解決拖曳飛行過程中的防碰撞、防尾擺、防擺動等關鍵控制難題，並介紹旋轉拖曳的變軌設計思路，為繩繫系統的應用奠定基礎。
    本書適合空間繩繫系統、航天器姿軌控制、空間軌道設計等相關專業的工程技術人員參考，也可作為高等院校航天應用類、航天器控制類相關專業的研究生和高年級本科生的輔助教學用書。
作者介紹
孟中傑//賈程//王秉亨//李政遠|責編:宋無汗
目錄
前言
第1章  緒論
  1.1  繩系拖曳飛行器
  1.2  繩系拖曳飛行控制發展
    1.2.1  空間繩繫系統發展
    1.2.2  繫繩建模方法發展
    1.2.3  繩繫系統拖曳飛行控制發展
  1.3  繩系拖曳飛行控制難點分析
第2章  繩系拖曳飛行系統動力學建模與分析
  2.1  拖曳平台/目標星模型
    2.1.1  拖曳平台模型
    2.1.2  目標星模型
  2.2  繫繩珠點模型
  2.3  繩系拖曳飛行動力學模擬分析
  2.4  本章小結
第3章  繩系拖曳飛行防碰撞控制技術
  3.1  基於張力阻抗控制的防碰撞控制技術
    3.1.1  繩系拖曳系統模型建立
    3.1.2  繫繩纏繞模型建立
    3.1.3  基於阻抗的防碰撞控制設計
    3.1.4  模擬驗證與分析
  3.2  基於張力模型預測控制的防碰撞控制技術
    3.2.1  模型預測控制策略設計
    3.2.2  雙星質心距及目標星質量估計
    3.2.3  名義魯棒MPC張力控制器設計
    3.2.4  穩定性分析
    3.2.5  模擬驗證與分析
  3.3  本章小結
第4章  繩系拖曳飛行防尾擺控制技術
  4.1  利用推力器/張力協同的防尾擺控制技術
    4.1.1  基於干擾補償的姿態控制律設計
    4.1.2  模擬驗證與分析
  4.2  基於伸縮桿僅用繫繩的防尾擺控制技術
    4.2.1  平衡姿態定義與可控性分析
    4.2.2  分層滑模-模型預測控制器設計
    4.2.3  穩定性分析
    4.2.4  模擬驗證與分析
  4.3  本章小結
第5章  繩系拖曳飛行防擺動控制技術
  5.1  利用平台姿控推力的擺動抑制
    5.1.1  繩系拖曳飛行動力學模型建立
    5.1.2  基於SMC-MPC的防擺動控制器設計
    5.1.3  模擬驗證與分析
  5.2  利用平台姿態機動的防擺動控制技術
    5.2.1  平衡位置與可控性分析
    5.2.2  基於分層滑模的欠驅動防擺動控制
    5.2.3  穩定性分析
    5.2.4  模擬驗證與分析
  5.3  本章小結
第6章  繩系拖曳旋轉飛行控制技術

  6.1  繩系拖曳旋轉離軌方案設計
    6.1.1  旋轉轉移軌道設計
    6.1.2  剪繩后的動力學特性分析
    6.1.3  模擬驗證與分析
  6.2  利用平台姿態與繫繩收放的軌道跟蹤
    6.2.1  繩系拖曳模型簡化
    6.2.2  參考軌跡規劃
    6.2.3  控制器設計
    6.2.4  模擬驗證與分析
  6.3  本章小結
第7章  繩系編隊飛行控制技術
  7.1  繩系編隊系統動力學建模
    7.1.1  系統描述與建模假設
    7.1.2  編隊構型模型
    7.1.3  衛星姿態模型
  7.2  繩系編隊系統穩定性分析
    7.2.1  穩定先決條件分析
    7.2.2  軌道平面內構型穩定條件分析
    7.2.3  軌道平面外運動特性分析
    7.2.4  初始彈射展開條件分析
  7.3  繩系編隊展開控制
    7.3.1  展開控制目標分析
    7.3.2  考慮面外擾動的展開控制器設計
    7.3.3  時變張力力矩干擾下衛星姿態跟蹤控制
    7.3.4  模擬驗證與分析
  7.4  繩系拖曳編隊飛行構型重組控制
    7.4.1  構型重組參考軌跡規劃
    7.4.2  基於模型預測控制的構型重組控制
    7.4.3  模擬驗證與分析
  7.5  本章小結
參考文獻
附錄

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