《繞月探測衛星飛行控制》結合嫦娥2號衛星飛行控制工程實際，系統論述了繞月探測衛星飛行控制的技術基礎，以飛行階段為主線，針對發射段、地月轉移軌道段、月球捕獲軌道段、環月初期運行軌道段、試驗軌道段、環月長期運行軌道段等各階段的控制特點
基本介紹
- 中文名：《繞月探測衛星飛行控制》
- 作者：吳偉仁、周建亮、 高薇
- 語言：中文
- 出版時間：2012年2月
- 出版社：中國宇航出版社
- 頁數：280 頁
- ISBN：9787515902364
- 類別：科學與自然、天文學
- 定價：68 元
- 開本：32 開
- 裝幀：平裝
序言,目錄,作品影響,
序言
自古以來，月球引發了人們無盡的遐想，探索月球一直是人類的美好願望和不懈追求。作為地球唯一的天然衛星，月球以其獨特的空間位置和潛在資源，成為人類開展深空探測的首選目標。實施探月工程是黨中央、國務院作出的重大戰略決策，作為我國科技創新的標誌性工程之一，在2020年前將實現“繞、落、回”的目標。嫦娥1號衛星圓滿完成繞月探測任務後，2010年10月1日，嫦娥2號衛星成功發射，直接地月轉移，成功環月，有效探測，開展了一系列技術試驗驗證，獲得了迄今為止最高解析度的全月圖，並飛離月球，奔赴日地拉格朗日L2點，實現了我國空間探測由40萬千米到150萬千米的跨越。
火箭發射、星箭分離以後，飛行控制成為繞月探測衛星飛行任務實施的主線和影響成敗的關鍵。嫦娥2號衛星的飛行控制是一項多學科、高技術集成的系統工程，與近地太空飛行器飛行控制相比較，具有飛行距離遠、通信時延長、技術動作多、控制精度高、實施風險大等特點，在飛行控制系統設計、工作模式、實施方案、風險分析、故障預案等諸方面達到了我國太空飛行器飛行控制的最高水平，這也是工程總體和測控通信、衛星、地面套用等各系統密切配合、大力協同取得的成果。
本書緊密結合嫦娥2號衛星飛行控制的實施，系統論述了繞月探測衛星飛行控制的技術基礎和技術體系，全面闡述了飛行控制的總體技術和各階段的實施要點，是對我國繞月探測衛星飛行控制過程中積累的專業技術和經驗的重要歸納與總結，也是我國第一部系統全面地闡述繞月探測衛星飛行控制技術的論著。本書將對參與繞月探測衛星飛行控制的各系統進行技術交流、最佳化設計發揮重要作用，也能為後續月球探測及深空探測任務的飛行控制提供有益借鑑和重要參考。
隨著探月工程和後續深空探測工程的實施，飛行控制面臨更高的要求、更新的技術，需要我們不斷積累、勇於創新，去迎接新的挑戰。衷心祝願我國航天事業蓬勃發展，再創輝煌。
探月工程總指揮
2011年9月
目錄
第1章 飛行控制概述
1.1 嫦娥2號工程概述
1.1.1 工程目標和科學探測任務
1.1.2 主要技術狀態
1.2 飛行控制規劃
1.2.1 發射段
1.2.2 地月轉移軌道段
1.2.3 月球捕獲軌道段
1.2.4 環月軌道段
1.3 測控支持條件
1.3.1 測控網組成
1.3.2 飛行任務關鍵弧段跟蹤情況
1.3.3 測控工作模式
1.4 飛行控制系統
1.4.1 系統組成
1.4.2 系統驗證
第2章 飛行控制技術基礎
2.1 飛行控制計畫
2.1.1 飛行控制計畫工作模式
2.1.2 飛行控制計畫分類
2.1.3 飛行控制計畫設計
2.1.4 飛行控制計畫生成
2.1.5 飛行控制計畫驗證
2.1.6 飛行控制計畫實施
2.2 遙測數據處理
2.2.1 遙測數據分類
2.2.2 遙測數據模式
2.2.3 遙測數據接收與處理
2.2.4 遙測數據監控顯示
2.3 上行控制
2.3.1 遙控工作模式
2.3.2 遙控信息類別
2.3.3 遙控信息生成
2.3.4 遙控指令鏈設計
2.3.5 遙控信息傳送
2.3.6 遙控信息執行情況比判
2.4 軌道確定與控制
2.4.1 坐標系定義
2.4.2 軌道測量與確定
2.4.3 軌道控制策略
2.4.4 軌道預報
2.4.5 軌道控制實施
2.5 姿態監視與控制
2.5.1 姿態數據的坐標系約定
2.5.2 衛星姿態監視
2.5.3 衛星姿態控制
第3章 發射段飛行控制
3.1 狀態監視
3.1.1 運載火箭飛行狀態監視
3.1.2 衛星狀態監視
3.2 推進管路排氣控制
3.3 發射段彈道測量與確定
3.4 測控站引導原則
3.5 關鍵事件的確定和使用
3.5.1 起飛事件
3.5.2 星箭分離事件
第4章 地月轉移軌道段飛行控制
4.1 入軌控制
4.1.1 初軌確定與入軌判斷
4.1.2 太陽翼和定向天線展開控制
4.1.3 衛星初始狀態設定
4.1.4 加速度計零位標定
4.1.5 星敏感器標定
4.2 中途修正
4.2.1 實施原則
4.2.2 修正軌控策略
4.2.3 控制參數計算
4.2.4 實施流程
4.3 技術試驗
4.3.1 監視相機成像試驗
4.3.2 紫外敏感器導航/拍圖試驗
4.3.3 X頻段測控技術試驗
4.4 星地時間同步控制
4.5 VLBI測軌
4.5.1 VLBI工作模式
4.5.2 VLBI信標機使用原則
4.6 科學載荷設備控制
第5章 月球捕獲軌道段飛行控制
5.1 控制策略
5.2 控制參數計算
5.2.1 第1次制動量分析
5.2.2 近月點高度分析
5.2.3 環月軌道平面機動控制參數計算
5.2.4 近月制動控制參數計算
第6章 環月初期運行軌道段飛行控制
6.1 衛星平台在軌測試
6.1.1 第1階段
6.1.2 第2階段
6.1.3 第3階段
6.1.4 第4階段
6.2 建立對月定向姿態控制
6.2.1 時機確定
6.2.2 控制參數計算
6.2.3 實施流程
6.3 軌道維持控制
6.3.1 目標
6.3.2 時機
6.3.3 控制參數計算
6.3.4 實施流程
6.4 側飛轉正飛控制
6.5 衛星科學載荷在軌測試
第7章 試驗軌道段飛行控制
7.1 預選著陸區
7.2 降軌控制
7.2.1 降軌準備條件分析
7.2.2 降軌控制條件分析
7.2.3 降軌控制策略計算
7.2.4 降軌控制實施
7.2.5 對月定向控制
7.3 CCD立體相機成像控制
7.3.1 成像控制條件分析
7.3.2 成像控制實施
7.4 升軌控制
7.4.1 升軌準備條件分析
7.4.2 升軌控制條件分析
7.4.3 升軌控制實施
第8章 環月長期運行軌道段飛行控制
8.1 全月面拍攝
8.1.1 成像策略選擇
8.1.2 成像控制
8.1.3 全月面圖像補充拍攝
8.2 第1次軌道維持及月食前調相
8.2.1 軌道維持需求分析
8.2.2 月食調相效果分析
8.2.3 控制方案設計
8.2.4 控制實施流程
8.2.5 控制實施及控後效果分析
8.3 月食期間飛行控制
8.3.1 月食對環月衛星的影響
8.3.2 主要採取的措施
8.3.3 月食基本情況
8.3.4 主要測控及控制流程
8.3.5 控制實施
8.4 LDPC遙測編解碼試驗
8.5 第2次軌道維持及正飛轉側飛
8.5.1 控制方案設計
8.5.2 控制實施流程
8.5.3 控制實施及控後效果分析
8.6 S頻段音碼混合測距試驗
8.7 其他日常飛行控制工作
8.7.1 軌道保障
8.7.2 時差校正
8.7.3 星載測控設備切換
8.7.4 動量輪卸載
第9章 應急飛行控制
9.1 應急飛行控制特點和要求
9.1.1 應急飛行控制特點
9.1.2應急飛行控制要求
9.2 應急處置分工和決策程式
9.2.1 應急處置分工
9.2.2 應急處置決策程式
9.3 衛星故障應急處置對策
9.3.1 故障分類
9.3.2 故障模式判別
9.3.3 故障應急處置
9.4 測控網故障應急處置對策
9.5 應急軌道控制
9.5.1 入軌異常
9.5.2 中途修正控制異常
9.5.3 月球捕獲軌道段控制異常
9.5.4 環月試驗軌道段降軌控制異常
9.5.5 環月軌道維持異常
第10章 飛赴日地拉格朗日L2點
10.1 拉格朗日點介紹
10.2 軌道設計
10.2.1 月球逃逸段
10.2.2 轉移飛行段
10.2.3 日地拉格朗日L2點繞飛段
10.3 各系統工作模式
10.3.1 衛星系統工作模式
10.3.2 測控系統工作模式
10.3.3 地面套用系統工作模式
10.4 軌道控制實施方案
10.4.1 月球逃逸段控制實施方案
10.4.2 轉移飛行段控制實施方案
10.4.3 日地拉格朗日L2點繞飛段控制實施方案
附錄A 縮略語和專有名詞對照表
附錄B 嫦娥2號工程大事記
附錄C 月球基本參數
附錄D LP165P月球重力場模型
參考文獻
作品影響
2013年，該書入選第四屆“三個一百”原創圖書出版工程科學技術類圖書。
