航天器动力学与控制PDF电子书下载

第1章 导论 1

1.1 概述 1

1.2 描述实例 1

1.3 本书要点 4

1.4 符号和缩写 6

第2章 轨道动力学 7

2.1 基本原理 7

2.2 二体问题 9

2.3 动量矩 10

2.4 一个物体在中心力场中的运动方程 11

2.5 时间和开普勒轨道 16

2.6 空间中的开普勒轨道 19

2.7 摄动轨道：非开普勒轨道 24

2.8 摄动力和它们对于轨道的影响 29

2.9 摄动的地球静止轨道 36

2.10 欧拉-希尔方程 50

2.11 小结 54

第3章 轨道机动 56

3.1 引言 56

3.2 单脉冲轨道调整 56

3.3 多脉冲轨道调整 61

3.4 地球静止轨道 63

3.5 地球静止轨道修正 69

3.6 小结 73

第4章 姿态动力学和运动学 75

4.1 引言 75

4.2 角动量和惯量矩阵 75

4.3 刚体的转动动能 76

4.4 选定坐标系下的惯量矩矩阵 77

4.5 欧拉力矩方程 81

4.6 自旋体转动运动的特性 83

4.7 非自旋航天器姿态运动学方程 86

4.8 非自旋卫星的姿态动力学方程 91

4.9 小结 95

第5章 重力梯度稳定 96

5.1 引言 96

5.2 基本姿态控制方程 97

5.3 重力梯度姿态控制 97

5.4 小结 113

第6章 单自旋稳定和双自旋稳定 114

6.1 引言 114

6.2 △V阶段的姿态自旋稳定 114

6.3 主动章动控制 117

6.4 主动章动控制中的燃料耗散估计 119

6.5 卫星消旋和消章动 121

6.6 单自旋稳定 125

6.7 双自旋稳定 128

6.8 小结 130

第7章 空间姿态机动 132

7.1 引言 132

7.2 基本控制律方程 132

7.3 用动量交换装置进行控制 140

7.4 磁矩姿态控制 162

7.5 角动量交换装置的磁卸载 167

7.6 时间最优的姿态控制 172

7.7 反作用轮的技术特点 180

7.8 小结 182

第8章 偏置动量姿态稳定 184

8.1 引言 184

8.2 无主动控制的姿态稳定 184

8.3 主动姿态控制 188

8.4 采用磁力矩控制卫星的滚动—偏航姿态 195

8.5 使用卫星惯性积的章动控制方案 200

8.6 使用太阳力矩进行滚动—偏航姿态控制 202

8.7 使用双动量轮实现滚动—偏航姿态控制 208

8.8 反作用力推力器姿态控制 214

8.9 小结 226

第9章 反作用推力器姿态控制 229

9.1 引言 229

9.2 反作用推力器控制的组成 229

9.3 反作用力矩及姿态控制回路 234

9.4 通过脉冲宽度调制实现反作用姿态控制 241

9.5 仅采用4个推力器的反作用控制系统 254

9.6 反作用控制和结构动力学 255

9.7 小结 255

第10章 结构动力学与液体晃动 257

10.1 引言 257

10.2 太阳帆板建模 257

10.3 特征值和特征向量 263

10.4 液体晃动建模 265

10.5 结构与液体晃动的动力学综合建模 272

10.6 开环增益的约束条件 276

10.7 小结 278

附录A 空间姿态变换 280

附录B 姿态测量硬件 288

附录C 轨道与姿态控制硬件 334