空間操控的先進控制技術

內容簡介

空間操控是指具備機動能力的太空飛行器對空間目標實施交元霸付會停靠、抓捕維修、拖曳離軌等操作。由於空間操控涉及到雙星、多星之間的相互運動關係，因此太空飛行器間的相對導航、制導與控制技術是實現空間操控的基礎。

《空間操控的先進控制技術》系統地介紹了空間操控和在軌服務任務中，飛行器間的相對導航、制導與控制技術的基礎理論與方法。全書以太空飛行器相對運動動力學模型為基礎兵精應料，分別從相對導航、相對運動制導控制、機械臂協同控制三個方面詳細介紹了空間操控所涉及的相對狀態估計技術嘗道體、自主逼近與肯民承坑停靠技術、穩定伴飛控制技術、相對位姿一體化控制技術、平台一機械臂協同控制技術和力柔順控制技術等控制系統關鍵技術。

《空間操控的先進控制技術》可作為相關專業的高年級本科生和研究生的參考教材，也可為從事太空飛行器GNC系統開發的研究人員和工程技術人員提供必要的專業知識和工程借鑑。

圖書目錄

第1章緒論

1．1 空間操控的套用背景

1．2 空間操控的發展歷程

1．3 控制系統的關鍵技術

1．3．1 高精度自主接近技術

1．3．2 特定部位識別與跟蹤測量技術

1．3．3 在軌操作控制技術

1．4 章節安排

第2章太空飛行器相對運動理論基礎

2．1 概述

2．2 相對軌道動力學建模

2．2．1 坐標系定義

2．2．2 代數法相對運動學模型

2．2．3 幾何法相對運動學模型

2．2．4 建模誤差分析

2．2．5 伴飛軌道誤差動力學模型

2．3 相對姿態動力學建模

2．3．1 坐標系定義

2．3．2 相對姿態動力學模型

2．3．3 相對姿態誤差動力學模型

2．3．獄紙4 伴飛姿態跟蹤誤差動力學模型

第3章相對導航技術

3．1 概述

3．2 近距離高精度相對導航系統設計

3．2．1 相對軌道動力學

3．2．2 相對導航原理

3．3 可見光雙目立體視覺相對位姿解算

3．3．1 圖像預處理及特徵提取

3．3．2 立體匹配

3．3．3 三維重建與位姿解算

3．4 超近程相對狀態導航方法

3．4．1 相對姿態動力學

3．4．2 12維相對狀態導航原理

第4章近距離相對運動控制技術

4．1 概述

4．2 近圓軌道目標太空飛行器近距離相對軌道設計

4．2．1 繞飛軌跡設計

4．2．2 懸停方法設計

4．2．3 逼近軌跡設計

4．3 近圓軌道目標太空飛行器近距離相對軌道控制

4．3．1 控制問題描述

4．3．2 控制方法簡介

4．3．3 長期自然伴飛軌道初始化控制

4．3．4 長期自然伴飛相對軌道修正脈衝控制

4．3．5 基於Lyapunov方法的長期伴飛軌道修正控制

4．3．6 基於LQG方法的逼近、懸停控制

4．4 大橢圓軌道格海提目標太空飛行器近距離相對軌道控制

4．4．1 大橢圓軌道交會LQG控制動力學模型

4．4．2 LQG控制律蘭嬸危設計及實現

4．4．3 LQG控制參數設計

4．5 近距離相對姿態設計

4．5．1 基於四元數的相對姿態設計

4．5．2 基於MRP的視線指向姿態設計

4．6 超近距離視線指向跟蹤控制

……

第5章超近距離相對運動一體化控制技術

第6章平台一機械臂協同控制

參考文獻

空間操控的先進控制技術

基本介紹

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