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分散式異構星群架構設計與編隊控制(精)/航天動力學與控制系列叢書

  • 作者：陳占勝//慕忠成//曲耀斌|責編:張海麗|總主編:王巍
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122480804
  • 出版日期：2025/07/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：282
人民幣：RMB 156 元      售價：元
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內容大鋼
    面向未來全球覆蓋、高頻重訪、快速響應、無感用天的應用需求，構建低軌分佈、信息互聯互通、雲端智能協同的分散式異構星群系統，已成為天基系統的重要發展方向。本書圍繞「體系架構」「任務決策與分配」「自主協同」等關鍵詞，系統闡述了分散式異構星群架構設計理念、方法和星群協同控制方法，對星群構型設計、任務協同規劃、智能任務分配、柔性智聯衛星架構和星地協同綜合管控等方面進行了詳細論述，最後給出了分散式異構星群地面管控訓練一體化模擬試驗系統的工程實現案例。
    本書是作者及團隊多年來在衛星領域研究成果的基礎上撰寫的，反映了航天應用領域的新思想和新理論，具有新穎性、前沿性、理論與應用密切結合的特點和較強的工程參考價值，可供航天相關專業的研究生、工程技術人員參考。
作者介紹
陳占勝//慕忠成//曲耀斌|責編:張海麗|總主編:王巍
目錄
第1章  緒論
  1.1  研究背景
  1.2  分散式異構星群發展現狀
    1.2.1  國外發展現狀
    1.2.2  我國發展現狀
  1.3  分散式異構星群發展趨勢
  1.4  分散式異構星群典型服務場景
  1.5  分散式異構星群的內涵及特徵
  1.6  本書內容安排
  參考文獻
第2章  異構星群架構設計與控制理論基礎
  2.1  軌道基礎知識
    2.1.1  地心慣性坐標系
    2.1.2  軌道要素
    2.1.3  軌道要素與位置速度向量的轉換關係
    2.1.4  開普勒方程
  2.2  衛星軌道空間幾何關係
    2.2.1  異構星群典型軌道類型
    2.2.2  衛星星下點軌跡
    2.2.3  衛星覆蓋特性計算
  2.3  軌道機動
    2.3.1  脈衝機動
    2.3.2  共面軌道機動
    2.3.3  異面軌道機動
  2.4  多圈Lambert問題
    2.4.1  轉移軌道類型
    2.4.2  Lagrange時間轉移方程
    2.4.3  無約束條件下的最大圈數估計
  2.5  機動燃耗需求分析
  2.6  本章小結
  參考文獻
第3章  異構星群系統架構與關鍵科學問題
  3.1  大規模異構星群開放式敏捷架構
  3.2  大規模異構星群關鍵科學問題
  3.3  大規模異構星群關鍵技術
    3.3.1  大規模星群大空間尺度相對運動模型與攝動分析
    3.3.2  大規模異構星群拓撲數學模型
    3.3.3  彈性與分散狀態下多屬性混合目標任務分配
    3.3.4  大規模異構星群動態路由技術
    3.3.5  動態變遷過程的自主協調決策與分散規劃
    3.3.6  能量匹配機理與邊界維持連續最優控制方法
    3.3.7  複雜多約束下動態隨機事件的集群協同響應與安全控制
    3.3.8  大規模異構星群數字化模擬平台技術
  3.4  本章小結
  參考文獻
第4章  異構星群構型設計與優化方法
  4.1  異構星群構型設計
    4.1.1  異構星群特點介紹
    4.1.2  異構星群主要構型類型
    4.1.3  構型設計的關鍵技術和考慮因素

  4.2  異構星群性能分析模型
    4.2.1  性能分析指標
    4.2.2  性能分析模型的建立方法
    4.2.3  性能分析模型案例
  4.3  星群構型設計優化方法
    4.3.1  構型設計的優化目標與約束條件
    4.3.2  構型優化演算法及其應用
    4.3.3  構型優化設計案例
  4.4  本章小結
  參考文獻
第5章  分散式異構星群任務協同規劃
  5.1  異構星群任務協同規劃模型與指標分解
    5.1.1  任務協同規劃模型
    5.1.2  知識獲取與任務理解技術
  5.2  異構星群任務協同機制設計與實現
    5.2.1  四種協同機制介紹
    5.2.2  異構星群協同任務規劃架構
    5.2.3  任務規劃分配資源的優先原則
    5.2.4  異構星群協同交互信息
    5.2.5  異構星群自主協同流程
  5.3  異構星群智能化任務協同方法
    5.3.1  異構星群任務分配與目標聚類
    5.3.2  基於GA-SA的異構星群任務規劃演算法
    5.3.3  基於NSGA-Ⅱ的異構星群任務規劃演算法
    5.3.4  基於MADDPG的異構星群協同任務規劃演算法
  5.4  本章小結
  參考文獻
第6章  分散式異構星群協同控制方法
  6.1  星群自組織構型保持控制
    6.1.1  星群構型控制的任務分類
    6.1.2  星群構型控制的優化策略
    6.1.3  星群構型控制系統的實現
    6.1.4  星群構型控制的重要目標
  6.2  基於學習的星群姿軌一體化高精度控制
    6.2.1  SE（3）上的航天器非質心點相對動力學模型
    6.2.2  基於數據驅動的航天器參數建模
    6.2.3  基於機器學習的航天器最優控制策略
  6.3  星群構型防撞策略
    6.3.1  碰撞風險評估與建模
    6.3.2  碰撞預警與監測
    6.3.3  規避機動策略優化
  6.4  多任務約束下的異構星群控制性能保證
    6.4.1  基於事件觸發策略的資源管理
    6.4.2  星群系統的物理安全保證
    6.4.3  基於時序邏輯的星群動態路徑規劃
  6.5  本章小結
  參考文獻
第7章  柔性智聯衛星架構
  7.1  柔性智聯衛星
  7.2  通用化可重構的柔性架構設計

  7.3  面向任務協同的網路智聯架構設計
    7.3.1  星內多業務承載信息傳輸與交換設計
    7.3.2  空間多鏈路承載信息一體化適配設計
    7.3.3  星地/星間信息標準化傳輸協議設計
    7.3.4  星載網關通用化集成設計1937.4通用化一體介面設計
    7.4.1  介面標準化
    7.4.2  高速互聯匯流排
    7.4.3  星上電子設備即插即用
  7.5  星載健康管理系統設計
    7.5.1  星載關重部件健康感知增強技術
    7.5.2  星載智能故障識別與自主恢復技術
    7.5.3  星載健康管理計算能力適配技術
  7.6  本章小結
  參考文獻
第8章  星地協同管控
  8.1  分散式異構星群管控理念和架構
    8.1.1  協同綜合管控理念
    8.1.2  管控總體架構
  8.2  開放式星地一體協同綜合管控系統
    8.2.1  雲邊協同智能架構
    8.2.2  資源虛擬化動態管控
    8.2.3  面向協同規劃的應用管控
  8.3  邊緣微雲安全架構及總體設計
    8.3.1  邊緣計算安全的需求分析
    8.3.2  在軌微雲安全架構設計
  8.4  本章小結
  參考文獻
第9章  分散式異構星群工程模擬驗證
  9.1  全數字模擬與模擬推演系統
    9.1.1  系統架構
    9.1.2  模擬推演方案
    9.1.3  系統組成與功能
    9.1.4  系統工作流程
  9.2  虛實結合半物理模擬驗證
    9.2.1  系統組成
    9.2.2  系統架構
    9.2.3  系統功能模塊實現途徑
    9.2.4  模擬驗證方法
  9.3  分散式異構星群工程模擬
    9.3.1  異構星群任務分配和協同規劃模擬
    9.3.2  多約束下星群協同控制模擬
  9.4  本章小結
  參考文獻

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