卫星姿态动力学与控制 第2册PDF电子书下载

第8章 卫星姿态测量和姿态确定基础&陈义庆 1

8.1 概述 1

8.2 姿态测量及姿态确定的基本原理和方法 2

8.2.1 参考矢量法 2

8.2.2 惯性测量姿态确定 10

8.2.3 统计估计姿态确定 11

8.3 空间基准场 12

8.3.1 地球热辐射场 13

8.3.2 地磁场 15

8.3.3 太阳方向场、恒星方向场 16

8.3.4 无线电波场 18

8.4 姿态敏感器 18

参考文献 22

第9章 自旋、双自旋卫星的姿态确定 刘良栋 22

9.1 概述 23

9.2 姿态信息测量 24

9.2.1 地球弧长测量 24

9.2.2 太阳角测量 24

9.2.3 转动角测量 25

9.2.4 陆标方向测量 26

9.3 自旋轴姿态的几何确定法 28

9.3.1 θs／θe方法 29

9.3.2 θs／θe／λse方法 30

9.3.3 ΩN／ΩS／θs方法 32

9.3.4 ΩN（ΩS）／θs／λse方法 33

9.3.5 λse／θs或（λse／θe）方法 35

9.3.6 λsh／θs方法 35

9.4 姿态确定的精度 36

9.4.1 误差灵敏度系数 37

9.4.2 相关角 40

9.4.3 姿态确定精度 41

9.5 姿态确定的几何限制 48

9.5.1 姿态精度对姿态方向的限制 49

9.5.2 姿态精度对参考矢量方向的限制 49

9.6 章动测量 50

9.6.1 用轴向加速度计测量章动 51

9.6.2 由光学敏感器测量数据提取章动信息 53

9.7 摇摆角的测定 55

参考文献 57

第10章 三轴稳定卫星的姿态确定 李捷10.1 利用地球敏感器和太阳敏感器确定卫星三轴姿态 59

10.2 利用星敏感器确定卫星三轴姿态 72

10.3 利用全球定位系统确定卫星三轴姿态 78

10.4 利用轨道罗盘确定卫星三轴姿态 81

参考文献 86

第11章 统计估计理论及其在卫星姿态确定中的应用 李捷11.1 统计估计的基本原理 89

11.2 统计估计的基本方法 93

11.2.1 最小二乘法 94

11.2.2 卡尔曼滤波器 95

11.3 中国东方红二号通信卫星的姿态确定 99

11.4 中国返回式卫星的姿态确定 105

11.5 中国传输型对地观测卫星的姿态确定 112

参考文献 120

第12章 自旋、双自旋卫星的姿态控制 刘国汉 王长龙 高益军 120

12.1 概述 122

12.2 自旋、双自旋卫星的运动稳定性 124

12.2.1 卫星姿态运动方程 124

12.2.2 轴对称自旋卫星的稳定性 124

12.2.3 对称双自旋卫星的稳定性 126

12.3 自旋、双自旋卫星姿态控制的任务和方法 130

12.3.1 卫星姿态控制的方法 131

12.3.2 产生控制力矩的方法 131

12.4 自旋、双自旋卫星的姿态机动 137

12.4.1 磁力矩控制 137

12.4.2 喷气控制 140

12.5 章动阻尼及控制 142

12.5.1 被动章动阻尼 143

12.5.2 主动章动控制 144

12.6 自旋、双自旋卫星的平旋及其恢复 148

12.6.1 平旋的产生 148

12.6.2 单自旋卫星的平旋恢复 150

12.6.3 双自旋卫星的平旋恢复 152

12.7 消旋控制系统 153

12.7.1 消旋方式分类 154

12.7.2 消旋控制系统的组成 155

12.7.3 消旋系统的工作原理 159

12.8 现状及发展前景 162

参考文献 165

第13章 三轴稳定卫星的姿态控制 严拱添 孙承启 李宝绶 李铁寿 165

13.1 三轴稳定卫星的喷气控制 170

13.1.1 系统特性 170

13.1.2 动力学方程和相平面法 172

13.1.3 模拟式控制系统 175

13.1.4 数字式控制系统 185

13.2 采用角动量交换装置的姿态控制系统 189

13.2.1 动量轮控制系统分类 190

13.2.2 轮控系统的构形 192

13.2.3 动量轮的两种工作模式 195

13.2.4 轮控系统的各种方案 196

13.2.5 扰动力矩描述 199

13.2.6 零动量系统的设计方法 200

13.2.7 偏置动量轮的设计方法 203

13.3 带挠性附件卫星的姿态控制 231

13.3.1 卫星动力学模型 232

13.3.2 控制系统分析和设计要求 234

13.3.3 使用推力器作为执行机构的单轴控制器的设计方法 235

13.3.4 控制系统的优化方法 253

13.4 姿态捕获与姿态机动 257

13.4.1 姿态捕获 257

13.4.2 姿态机动 261

13.5 变轨机动期间的姿态控制 262

13.5.1 系统模型及解耦 264

13.5.2 抗干扰设计考虑 270

13.5.3 晃动零极点分析和晃动滤波器设计考虑 273

13.5.4 改善过渡过程性能的设计考虑 278

参考文献 280

第14章 应用空间环境力矩的姿态控制技术 严拱添 280

14.1 概述 283

14.2 磁力矩姿态控制系统 284

14.2.1 磁控原理 284

14.2.2 消旋与初始捕获 287

14.2.3 动量卸载 290

14.2.4 进动控制与章动阻尼 291

14.3 重力梯度控制技术 296

14.3.1 基本原理 296

14.3.2 重力梯度稳定动力学模型 297

14.3.3 重力梯度稳定的主要课题 299

14.3.4 重力梯度控制在航天器动量管理中的应用 304

14.4 太阳辐射压力矩控制 306

14.4.1 系统构形与数学模型 306

14.4.2 控制律选择 309

14.4.3 控制器的性能 310

14.4.4 气动力矩控制 311

参考文献 312

第15章 卫星姿态控制系统的测试 邵久豪 丁恩丰 倪行震15.1 概述 315

15.2 测试系统的组成 317

15.2.1 运动模拟器 318

15.2.2 目标模拟器 319

15.2.3 系统测试设备 320

15.2.4 测试软件 322

15.3 系统测试大纲及流程 323

15.3.1 系统测试大纲 323

15.3.2 系统测试流程 326

15.4 电磁兼容性试验、环境试验及可靠性试验 331

15.4.1 电磁兼容性试验 332

15.4.2 力学及空间环境试验 333

15.4.3 老炼试验 336

15.4. 4寿命试验 337

15.5 卫星姿态控制系统的测试实例 338

15.5.1 中国通信卫星DFH-2姿态控制系统的测试 339

15.5.2 中国返回式卫星FWS-1姿态控制系统的测试 357

参考文献 382