衛星控制系統仿真技術

《衛星控制系統仿真技術》是2003年中國宇航出版社出版的圖書，作者是劉良棟。《衛星控制系統仿真技術》可供從事太空飛行器控制系統設計及仿真的工程技術人員閱讀，也可作為高等院校相關專業師生的參考書。

基本介紹

• 書名：衛星控制系統仿真技術
• 作者：劉良棟
• ISBN：9787801446886
• 頁數：480頁
• 出版社：中國宇航出版社
• 出版時間：2003年12月1日
• 裝幀：精裝
• 開本：大32開
• 叢書名：飛彈與航天叢書

內容簡介

《衛星控制系統仿真技術》全面介紹了衛星控制系統仿真的有關技術，內容包括概論、衛星控制技術基礎、衛星控制系統數學模型、衛星仿真中的模型辨識技術、衛星控制系統數學仿真及計算機輔助設計、衛星控制系統半物理仿真、衛星控制系統全物理仿真、衛星運動仿真器、目標仿真器、仿真計算機、太空飛行器交會對接仿真技術。

目錄

第1章 概論

1.1 仿真概念與特點

1.2 衛星控制系統仿真的分類和功能

1.2.1 數學仿真

1.2.2 半物理仿真

1.2.3 全物理仿真

1.3 系統仿真在衛星控制系統研製過程中的作用

1.4 衛星控制系統仿真的可信度

1.5 衛星控制系統仿真的新發展

參考文獻

第2章 衛星控制技術基礎

2.1 概述

2.2 衛星的軌道確定和導航

2.3 衛星的軌道控制技術

2.3.1 軌道機動

2.3.2 軌道修正

2.3.3 返回和再入的制導與控制

2.3.4 交會和對接

2.4 衛星姿態測量的基本概念和姿態測量系統

2.4.1 姿態測量和姿態確定

2.4.2 姿態敏感器

2.4.3 典型的衛星姿態測量系統

2.5 衛星的姿態控制技術

2.5.1 姿態控制的方式

2.5.2 姿態控制執行機構

2.6 典型的衛星姿態控制系統

2.6.1 雙旋穩定系統

2.6.2 噴氣三軸姿態控制系統

2.6.3 動量交換式三軸姿態控制系統

2.6.4 全姿態捕獲

2.6.5 軌道機動期間的姿態穩定

2.6.6 太陽帆板和天線指向控制

參考文獻

第3章 衛星控制系統數學模型

3.1 概述

3.2 衛星動力學模型

3.2.1 動力學建模

3.2.2 衛星軌道動力學模型

3.2.3 衛星姿態動力學模型

3.2.4 環境力和力矩數學模型

3.3 姿態敏感器的數學模型

3.3.1 太陽敏感器

3.3.2 地球敏感器

3.3.3 恆星敏感器

3.3.4 慣性敏感器

參考文獻

第4章 衛星仿真中的模型辨識技術

4.1 概述

4.2 衛星數學模型辨識的一些實用方法

4.2.1 頻域辨識方法

4.2.2 時域辨識方法

4.3 帶有撓性附屬檔案衛星的模型辨識

4.3.1 系統描述

4.3.2 在軌辨識的幾個套用

4.4 噪聲模型的辨識方法

4.4.1 數據採集

4.4.2 數據頇處理

4.4.3 模型識別

參考文獻

第5章 衛星控制系統數學仿真及計算機輔助設計

5.1 概述

5.2 衛星控制系統數學仿真

5.2.1 數學仿真原理

5.2.2 數學仿真方法

5.2.3 採樣控制系統仿真

5.2.4 衛星控制系統數學模型的特點及幾種典型非線性環節

5.2.5 數值積分算法

5.2.6 穩定性分析與積分步長控制

5.3 衛星控制系統的計算機輔助分析與設計

5.3.1 控制系統計算機輔助設計有關概念

5.3.2 衛星控制系統計算機輔助設計中的模型描述方式

5.3.3 衛星控制系統計算機輔助設計的實例

5.3.4 衛星控制系統計算機輔助設計軟體

參考文獻

第6章 衛星控制系統半物理仿真

6.1 概述

6.2 動力學仿真

6.2.1 衛星軌道動力學仿真

6.2.2 衛星姿態動力學仿真

6.3 運動學仿真

6.3.1 用歐拉角描述的衛星姿態運動仿真

6.3.2 用四元數描述的衛星姿態運動仿真

6.4 硬體接人迴路仿真

6.4.1 衛星半物理仿真類型

6.4.2 關於速率陀螺接入仿真迴路的問題

6.4.3 關於地球敏感器接入迴路的問題

6.4.4 關於太陽敏感器接入迴路的問題

6.4.5 關於加速度計接入迴路的問題

6.4.6 半物理仿真軟體

6.5 衛星控制系統半物理仿真實例

6.5.1 三軸穩定地球靜止軌道衛星控制系統半物理仿真

6.5.2 自旋衛星主動章動阻尼控制系統半物理仿真

6.5.3 低軌道三軸穩定衛星控制系統半物理仿真

參考文獻

第7章 衛星控制系統全物理仿真

7.1 概述

7.2 衛星控制系統全物理仿真的原理和方法

7.3 衛星控制系統全物理仿真的作用

7.4 全物理仿真系統的組成、主要設備及技術要求

7.4.1 單軸氣浮台全物理仿真系統

7.4.2 三軸氣浮台全物理仿真系統

7.5 衛星控制系統全物理仿真試驗實例

7.5.1 採用飛輪作為執行機構的衛星控制系統全物理仿真

7.5.2 撓性結構衛星控制系統全物理仿真研究

……

第8章 衛星運動仿真器

第9章 目標仿真器

第10章 仿真計算機

第11章 太空飛行器交會對待仿真技術

參考文獻

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前言

《衛星控制系統仿真技術》是《飛彈與航天叢書》衛星工程系列中的一本技術專著，全書共11章，內容包括概論、衛星控制技術基礎、衛星控制系統數學模型、衛星仿真中的模型辨識技術、衛星控制系統數學仿真及計算機輔助設計、衛星控制系統半物理仿真、衛星控制系統全物理仿真、衛星運動仿真器、目標仿真器、仿真計算機、太空飛行器交會對接仿真技術。

中國的衛星控制系統仿真起步於20世紀60年代，當時中國剛剛開始設計和製造自己的人造地球衛星。為了對設計出來的控制系統方案進行驗證，提出了衛星控制系統數學仿真、半物理仿真和全物理仿真的要求，於是開展了一系列的仿真方法研究和大型設備研製工作，並在以後幾十年中，先後對已發射的各種型號衛星控制系統進行了大量的仿真試驗，這些試驗對衛星控制系統的研究與設計發揮了重要作用。

本書是作者們多年來工程實踐的經驗總結，內容豐富、全面，具有很強的實用性。限於水平，書中難免有不妥之處，敬請讀者指正。