航天工程设计实践PDF电子书下载

第1篇 航天工程基本概念 3

第1章 航天工程发展简史 3

1.1 古代的飞天传说和航天理论 3

1.2 中国古代火箭和欧洲火箭 3

1.3 现代航天理论的建立 4

1.4 从V-2导弹到发射美国第一颗人造卫星的丘辟特C火箭 5

1.5 人类进入航天新时代 6

1.6 中国的航天计划与成就 7

第2章 运载火箭 11

2.1 概述 12

2.1.1 导弹与运载火箭的定义 12

2.1.2 导弹与运载火箭的分类 13

2.1.3 导弹与运载火箭的主要性能 14

2.2 导弹与运载火箭的组成 15

2.2.1 弹头 15

2.2.2 航天器 16

2.3 箭体结构与分离系统 16

2.4 运载火箭的推进系统 18

2.4.1 液体火箭推进系统 18

2.4.2 固体火箭推进系统 21

2.4.3 液体火箭发动机 27

2.4.4 各类火箭发动机的特征参数比较 31

2.5 运载火箭控制系统 33

2.5.1 控制系统的组成 35

2.5.2 导航分系统 35

2.5.3 制导分系统 43

2.5.4 姿态控制分系统 46

2.5.5 电源配电分系统 49

2.6 中国的运载火箭 50

2.6.1 长征一号系列运载火箭 51

2.6.2 长征二号系列运载火箭 52

2.6.3 长征三号系列运载火箭 62

2.6.4 长征四号系列运载火箭 68

2.7 结论 75

第3章 航天器 77

3.1 概述 78

3.1.1 航天器的分类与基本组成 78

3.1.2 人造地球卫星及其分类 79

3.1.3 空间探测器及其探测成果 80

3.1.4 宇宙飞船及其载人飞行 80

3.1.5 空间站及其载人太空活动 81

3.1.6 航天飞机及其载人飞行 82

3.2 航天器的有效载荷（专用系统） 83

3.2.1 科学实验卫星的有效载荷 83

3.2.2 对地观测卫星的有效载荷 83

3.2.3 通信卫星的有效载荷 87

3.2.4 导航定位卫星的有效载荷 90

3.3 航天器的通用系统（通用平台） 91

3.3.1 航天器的结构与机构系统 91

3.3.2 航天器的推进系统 98

3.3.3 航天器的控制系统 110

3.4 中国的航天器 129

3.4.1 中国的通信卫星 129

3.4.2 中国的返回式遥感卫星 134

3.4.3 中国的气象卫星 137

3.4.4 中国的小卫星和地球资源卫星 139

3.4.5 中国的载人飞船 142

3.4.6 中国的探月卫星——嫦娥一号 145

第4章 测控通信系统 148

4.1 引论 148

4.2 航天器测控计划执行过程 151

4.3 航天器天地结合的控制方案 152

4.4 航天器作为控制对象的特点 153

4.5 航天器飞行控制中心 154

4.5.1 指令信息计算机系统完成的任务 154

4.5.2 指令信息计算机系统的组成 155

4.5.3 生成飞行计划与控制航天器指令程序信息用软件 157

4.5.4 小结 157

4.6 运载火箭测控方案 157

4.6.1 火箭自主测轨法 157

4.6.2 外弹道测轨法 158

4.7 统一载波测控系统的基本概念 159

4.7.1 常用测控频段 159

4.7.2 常用天线及馈线 159

4.7.3 信号频谱 160

4.7.4 信号调制技术 161

4.7.5 雷达方程 163

4.7.6 电波传播特性 165

4.8 系统技术指标 168

4.8.1 作用距离 169

4.8.2 工作频率范围及频点步进长度 169

4.8.3 定位误差 169

4.8.4 遥控的技术指标 169

4.8.5 遥测的技术指标 170

4.8.6 通信与数传的技术指标 170

4.8.7 工作范围 170

4.8.8 跟踪速度 170

4.8.9 捕获时间 170

4.8.1 0工作方式 170

4.8.1 1测轨采样率 171

4.8.1 2设备可靠性 171

4.8.1 3环境条件 171

4.8.1 4使用条件 171

4.9 系统组成及其工作原理 171

4.9.1 典型系统组成 171

4.9.2 系统工作原理 173

4.1 0系统信道电平设计与计算 174

4.1 0.1 系统信道电平计算 174

4.1 0.2 系统工作门限 178

4.1 0.3 功率分配原则 180

4.1 1系统频率流程设计 180

4.1 1.1 设计原则 181

4.1 1.2 系统主要设备的频率流程 181

4.1 2常用无线电数据 183

4.1 2.1 电磁波谱 183

4.1 2.2 雷达频段名称 184

4.1 2.3 空间—地面线路功率预算 185

4.1 2.4 行星表面及大气层无线电物理参数 185

4.1 2.5 宇宙航行用频率 185

第5章 运载火箭与航天器的测试发控系统 187

5.1 引论 187

5.1.1 零件、部件和仪器 187

5.1.2 分系统 187

5.1.3 运载器 187

5.1.4 空间实验室 187

5.1.5 航天器 187

5.1.6 系统 188

5.1.7 航天工程 188

5.1.8 特殊产品 188

5.2 航天产品（运载火箭和航天器）的各类试验 189

5.2.1 研制试验 189

5.2.2 鉴定试验 189

5.2.3 验收试验 193

5.2.4 发射前合格验证与运行试验 194

5.3 航天器的发射场测试 195

5.3.1 航天器（飞船）的射前测试 196

5.3.2 航天器的地面综合测试系统 196

5.4 运载火箭的发射场测试 198

5.4.1 单元测试 198

5.4.2 分系统测试 199

5.4.3 总检查 200

5.4.4 动力系统和结构分离系统的射前检查 202

5.4.5 射前检查与发射控制 203

5.5 运载火箭的测试发控系统 204

第6章 航天工程总体设计概念 207

6.1 航天工程的组成与研制层次 207

6.2 航天工程的总体设计步骤和任务 209

6.2.1 设计项目与完成步骤 209

6.2.2 设计内容 209

6.3 航天任务中的有效载荷技术 212

6.3.1 有效载荷的分类 212

6.3.2 有效载荷技术与电磁波谱 215

第7章 航天工程的安全性与可靠性保证 216

7.1 引论 216

7.1.1 可靠性 216

7.1.2 安全性 216

7.1.3 可靠性与安全性的关系 217

7.2 航天员安全性保证 217

7.2.1 航天员的安全生存条件 217

7.2.2 航天员安全性的设计过程和基本方法 218

7.2.3 逃逸与应急救生系统设计 222

7.3 工程可靠性保证 228

7.3.1 概述 228

7.3.2 可靠性设计 229

7.3.3 可靠性试验 234

7.3.4 可靠性管理 235

7.3.5 中国载人航天工程的可靠性保证要点 238

第2篇 航天工程基础理论 247

第8章 天文、地球物理与航天运动学 247

8.1 大爆炸宇宙论 247

8.2 恒星世界 248

8.3 太阳和地球 251

8.4 参考系和坐标系 253

8.4.1 地球地心赤道参考系 253

8.4.2 日心黄道参考系 253

8.5 太阳时、世界时和地方时 254

8.6 航天运动学基础 257

8.6.1 力学基本定律之一——牛顿三定律 257

8.6.2 万有引力定律 258

8.6.3 开普勒行星运动三定律 259

8.6.4 引力势能 260

8.6.5 3个宇宙速度 261

8.7 航天器的地球轨道参数 264

8.8 航天器在星体中心引力场中的运动 266

8.9 航天器轨道方程 267

8.1 0航天器的空间位置、速度和周期的确定 271

8.1 0.1 轨道位置的确定 271

8.1 0.2 轨道飞行速度的确定 271

8.1 0.3 轨道周期的确定 272

第9章 航天动力学及其应用 274

9.1 航天器椭圆轨道常用公式 274

9.1.1 航天器轨道地心距r 274

9.1.2 航天器轨道长半轴a 274

9.1.3 航天器地心距矢量r和速度矢量v之间的夹角a 275

9.1.4 真近点角f 275

9.1.5 偏近点角E 275

9.1.6 偏心率e 275

9.1.7 航天器速度v 276

9.1.8 远地点速度vA 276

9.1.9 近地点速度vP 276

9.1.1 0运动周期T 276

9.1.1 1 平近点角M 276

9.2 轨道摄动 276

9.2.1 地球扁率摄动 277

9.2.2 天体引力摄动 277

9.2.3 大气阻力摄动 278

9.2.4 太阳辐射压力摄动 278

9.3 轨道机动 278

9.3.1 霍曼转移轨道（共面变轨） 279

9.3.2 轨道面改变（非共面变轨） 280

9.3.3 轨道保持 281

9.4 航天器轨道动力学的应用 281

9.4.1 星下点轨迹及轨道覆盖 281

9.4.2 常用卫星或飞船的轨道 283

9.4.3 航天器轨道设计思想 284

9.5 描述航天器运动的常用坐标系 284

9.5.1 日心黄道坐标系 284

9.5.2 地心赤道坐标系和赤经赤纬坐标系 286

9.5.3 航天器轨道平面的近焦点坐标系 287

9.5.4 其他常用坐标系 287

9.6 多体问题和二体问题的矢量描述 288

9.6.1 多体问题 289

9.6.2 二体问题 292

9.7 航天器轨道运行参数的矢量表示 296

9.7.1 经典轨道参数 296

9.7.2 可替代的轨道参数 297

9.7.3 顺行轨道和逆行轨道 297

9.8 由r和v计算轨道参数 297

9.8.1 3个基本矢量h、n和e的确定 298

9.8.2 轨道参数的求解 299

9.9 由轨道要素计算r和v 303

第10章 火箭推进与飞行动力学 305

10.1 火箭推进与火箭发动机 305

10.1.1 推进的定义 305

10.1.2 火箭发动机的特点 305

10.1.3 火箭发动机的分类 305

10.2 火箭发动机的工作原理和排气特性 306

10.2.1 火箭发动机的工作原理 306

10.2.2 理想的火箭发动机 306

10.2.3 理想火箭发动机的热力循环 307

10.2.4 喷管理论 307

10.2.5 火箭发动机的排气特性 307

10.3 火箭发动机的主要参数 307

10.3.1 推力 307

10.3.2 总冲 308

10.3.3 比推力（比冲） 308

10.3.4 推力系数 308

10.3.5 火箭发动机的效率 308

10.3.6 特征速度 309

10.4 火箭发动机的特性与墨氏方程 309

10.4.1 化学火箭发动机 309

10.4.2 火箭发动机的热化学 310

10.4.3 火箭发动机的传热 310

10.4.4 固体火箭发动机 310

10.4.5 液体火箭发动机 311

10.4.6 墨氏方程式的推导 311

10.5 火箭理想速度的齐奥尔科夫斯基公式 314

10.5.1 单级火箭的理想速度 314

10.5.2 多级火箭的理想速度 315

10.6 齐氏公式的地心引力修正 316

10.7 火箭发动机的外部效率 317

10.8 作用在飞行火箭上的力和力矩 317

10.8.1 飞行火箭上的力系运动微分方程 317

10.8.2 地球大气及其性质 322

10.9 火箭在大气中飞行的空气动力问题 325

10.9.1 空气动力系数 325

10.9.2 空气动力的分力与亚声速 326

10.9.3 超声速气流对流线型物体的作用 328

10.9.4 空气动力稳定力矩和空气动力阻尼力矩 328

第11章 火箭的飞行轨道与总体参数计算 332

11.1 火箭飞行轨道的分段 332

11.2 弹道式火箭的主动飞行段大气层内的运动方程 333

11.3 弹道式火箭在主动段大气层外的运动方程 337

11.4 单级火箭设计参数 341

11.5 多级火箭设计参数 343

11.6 火箭主动段轨道参数 345

11.6.1 第一级计算 346

11.6.2 上面级（二级、三级）计算 352

11.7 地球同步轨道卫星发射轨道设计 356

11.7.1 有停泊轨道的地球同步卫星发射过程 358

11.7.2 轨道选择的入轨条件 359

第12章 航天器的运行轨道设计 362

12.1 引论 362

12.2 近地轨道航天器运行轨道设计 362

12.2.1 近地轨道参数的选择原则 363

12.2.2 航天器星下点轨迹及轨道覆盖计算 366

12.2.3 航天器位置矢量、速度矢量与轨道要素的计算 369

12.3 近地轨道设计要考虑的摄动因素 374

12.3.1 地球形状摄动 374

12.3.2 大气阻力摄动 377

12.3.3 调姿喷气摄动和轨道控制喷气摄动 378

12.3.4 近地轨道航天器的摄动运动方程 378

12.4 近地轨道航天器的轨道寿命计算 382

12.5 中轨道航天器运行轨道设计 384

12.5.1 真太阳与平太阳 386

12.5.2 太阳同步轨道某一纬度的地方时 387

12.5.3 太阳同步轨道的太阳高度角缓慢变化 388

12.6 高轨道航天器运行轨道设计 389

12.6.1 静止轨道的基本条件 389

12.6.2 发射入轨误差会引起卫星位置漂移 392

12.6.3 静止轨道卫星的摄动与轨道保持 394

第13章 航天器的返回轨道设计 396

13.1 航天器返回过程概述 396

13.1.1 任务与设计原则 396

13.1.2 进入和返回航天器的分类 396

13.1.3 返回式航天器的着陆方式 399

13.2 航天器返回过程基础理论 401

13.2.1 返回航天器返回轨道的分段 401

13.2.2 航天器进入轨道的基础理论 406

13.3 弹道式再入航天器的返回轨道设计 412

13.3.1 不控升力的弹道式返回器轨道设计 412

13.3.2 无升力的弹道式返回轨道设计原理 415

13.4 弹道－升力式再入返回器的返回轨道设计 431

13.4.1 弹道－升力式返回器的轨道动力学 431

13.4.2 弹道－升力式返回轨道的参数选择 437

第14章 登月轨道设计 442

14.1 日、地、月的相对运动及其不固定性 442

14.2 描述日、地、月运动的天球坐标系 445

14.2.1 球面三角的基本概念 445

14.2.2 4种常用的天球坐标系 450

14.2.3 4种天球坐标系间的转换 453

14.3 月球轨道运动特征和参数的天球表示 456

14.3.1 月球的轨道运动和自转运动 456

14.3.2 用地心天球图描述日、地、月运动参数 459

14.4 探月轨道的类型和设计约束条件 462

14.4.1 探月轨道的类型 462

14.4.2 探月轨道设计的约束条件 463

14.5 简化的探月轨道设计 464

14.5.1 飞行时间随入轨速度的变化 465

14.5.2 地球停泊轨道与地球赤道和白道非共面时考虑的问题 470

14.5.3 地球停泊轨道、地月转移轨道和白道三者间的关系 470

14.5.4 地月转移轨道计算 472

14.5.5 地球停泊轨道计算 473

14.6 双二体探月轨道设计 474

14.6.1 月球影响球入口点后的轨道计算常用坐标系及其转换 474

14.6.2 入口点后的轨道计算 477

14.6.3 入口点B位置的影响 485

14.7 发射窗口与轨道约束（光照与测控）条件的关系 487

14.7.1 光照约束条件对发射窗口选择的影响 488

14.7.2 测控约束条件的影响 489

14.8 美国阿波罗登月工程概述 492

14.8.1 阿波罗载人飞船 492

14.8.2 土星V载人火箭 493

14.8.3 典型飞行程序与飞行轨道 495

第3篇 航天工程设计任务 501

第15章 无线电控制系统仪器研制 501

15.1 横校系统控制原理 501

15.2 横校系统综合测试仪的改进 502

15.3 横校模拟信号f0(t)的信号分析 503

15.3. f0(t)波形分解 503

15.3. f1(t)的解 505

15.3.3 F1(t)的解 507

15.3.4 F2(t)的解 508

15.3.5 f0(t)的解析式和频谱式 509

15.4 根据f0(t)解析式求基本电路 512

15.4.1 产生f1(t)的3个基本电路 513

15.4.2 产生F1(t)+F2(t)的基本电路和g(t)波形 513

15.5 横校模拟信号源总框图 515

15.6 横校模拟信号空间调制度计设计 515

15.6.1 空间调制度计的方案选择 515

15.6.2 空间调制度计的误差及其减小措施 517

15.6.3 空间调制度计的精度鉴定 519

15.7 小结 520

第16章 自动测试系统数字仪器研制 521

16.1 自动测试系统概述 521

16.2 测试发控系统的抗干扰设计 523

16.2.1 测试发控系统的信号分类 523

16.2.2 按信号特征分类合理布局系统 525

16.3 积分式A/D转换器 525

16.3.1 单积分A/D转换器 525

16.3.2 双积分A/D转换器 526

16.3.3 三重积分A/D转换器 528

16.4 积分式A/D抗常态干扰能力的计算方法 530

16.5 共态干扰的抑制方法 532

16.5.1 浮地输入及其共态电流 532

16.5.2 双层屏蔽对共态干扰的抑制 533

16.5.3 双层屏蔽线路的隔离技术 535

16.6 小结 537

第17章 运载火箭测试发控系统总体设计 538

17.1 引论 538

17.2 运载火箭的组成与测试发控系统的关系 538

17.2.1 箭体结构与分离系统 538

17.2.2 动力装置系统 540

17.2.3 控制系统 540

17.2.4 遥测系统 542

17.2.5 外测安全系统 542

17.3 测控方法与测控线路设计 542

17.3.1 箭地信息连接方式设计 542

17.3.2 电源配电系统的测试方法与测控线路设计 543

17.3.3 稳定系统的测试方法与测控线路设计 547

17.3.4 制导系统的测试方法与测控线路设计 553

17.3.5 发射控制线路设计 560

17.3.6 控制系统总检查设计 563

17.4 测试发控系统设计 565

17.4.1 系统结构的确定与布局 565

17.4.2 系统技术指标的确定 569

17.4.3 计算机对系统设备的管理方式与接口设计 571

17.5 主要系统接口设备设计 576

17.5.1 模拟量测试接口设备设计 576

17.5.2 信号源接口设备设计 580

17.5.3 自动发控接口设备设计 583

17.5.4 地箭接口设计 586

17.5.5 接口的程序检查方法举例 587

17.6 测试发控软件系统设计 589

17.6.1 测试发控系统软件的组成 589

17.6.2 测试发控系统硬件检查程序 590

17.6.3 测试发控系统软件设计方案 590

17.7 小结 592

第18章 高可靠性火箭控制系统设计 593

18.1 引论 593

18.2 火箭控制系统的组成、典型结构与基本概念 594

18.2.1 控制系统的组成 594

18.2.2 飞行控制系统的结构和任务 594

18.2.3 测试发控系统的结构和任务 595

18.2.4 控制系统设计的基本概念 596

18.3 火箭飞行控制技术的发展 597

18.3.1 近程导弹的射程控制（Vk和θk制导方案） 597

18.3.2 射程偏差补偿方案 597

18.3.3 无线电横校／惯性制导方案 598

18.3.4 横向惯性坐标转换和纵向双补偿视加速度特征量关机方案 598

18.3.5 尾翼和燃气舵姿态控制方案 600

18.3.6 液压伺服机构、摆动发动机和时变校正网络的多回路姿态稳定方案 600

18.4 现代火箭控制系统的两种典型方案 601

18.4.1 平台／计算机控制系统 601

18.4.2 速率捷联／计算机控制系统 604

18.5 载人火箭控制系统的冗余方案 611

18.5.1 国外载人火箭控制系统的发展与特点 611

18.5.2 控制系统冗余设计的原则 617

18.5.3 平台／速率捷联控制系统冗余方案的比较 618

18.5.4 载人火箭控制系统冗余设计的一般法则 618

18.5.5 平台／捷联复合控制系统及其冗余管理 624

第19章 载人航天器人控系统的设计与地面试验 627

19.1 人控系统的设计原则与任务要求 627

19.1.1 人控系统的设计原则 627

19.1.2 人控系统在载人航天器各飞行段要完成的任务 628

19.2 人控系统的结构、功能和配套设备 628

19.2.1 手柄机械联动比例控制系统 628

19.2.2 手柄电路控制冲量比例控制系统 629

19.2.3 联盟TM号飞船的人控系统结构 629

19.2.4 数字控制回路人控系统 634

19.2.5 模拟控制回路人控系统 637

19.3 人控系统的主要仪器设备及其特性 640

19.3.1 航天员控制台 640

19.3.2 飞船运动控制手柄 641

19.3.3 航天员观察用的光学仪器 644

19.3.4 逻辑控制装置 646

19.3.5 人控接口处理单元 647

19.3.6 人控系统对其他综合系统的要求 647

19.4 人控系统的安装布局要求与人机工效学 647

19.4.1 人在载人航天飞行中的作用与限制 647

19.4.2 船载仪器设备的布局和特殊要求 648

19.4.3 对航天员控制台和座椅的基本要求 648

19.4.4 仪器设备的布局 649

19.4.5 仪器设备的结构和安装建议 650

19.4.6 飞船工作面的布局实例 650

19.5 飞船离轨返回的人工控制 652

19.5.1 飞船离轨返回着陆控制阶段的划分 652

19.5.2 飞船返回再入段的特点和过程 652

19.5.3 各种人控返回工作模式 653

19.6 飞船交会对接的人工控制 655

19.6.1 飞船转入人控交会对接的条件 655

19.6.2 人控交会对接控制的方法 655

19.6.3 人控停靠驾驶过程 656

19.6.4 人控与距离有关的交会速度控制 657

19.6.5 “悬停”后向交会目标试飞的人控过程与参数要求 657

19.7 人控系统的可靠性设计 659

19.7.1 可靠性设计原则 659

19.7.2 可靠性设计措施 659

19.7.3 人控备份手段的必要性和充分条件 660

19.8 人控系统的地面试验 661

19.8.1 地面仿真试验与自主试验 661

19.8.2 航天员在人控系统中的数学模型 661

19.8.3 人控系统的仿真 663

19.8.4 人控系统自主电试验 666

第20章 航天工程供电与接地的电磁兼容性设计 668

20.1 引论 668

20.2 供电与接地方案的提出及设计要求 668

20.3 供电与接地的电磁兼容性设计原理 670

20.3.1 基本概念 670

20.3.2 干扰源 672

20.3.3 敏感器 678

20.3.4 电磁干扰的耦合通路 679

20.4 航天发射场的供配电与各系统的用电 683

20.4.1 航天发射场的供配电状态 683

20.4.2 各系统的用电（以运载火箭和载人航天器为例） 685

20.4.3 N线和PE线混接的危害性分析 686

20.4.4 供电隔离与接口隔离的优越性分析 687

20.5 航天发射场测发厂房单地网－点接地设施与各系统的接地 690

20.5.1 测发厂房的接地线路类型 690

20.5.2 各系统的内部接地设置 691

20.5.3 系统接地要注意的问题与方法 692

第21章 空间交会对接系统概论 694

21.1 引论 694

21.2 空间交会对接系统的基本组成 695

21.3 空间交会对接过程的阶段划分 696

21.3.1 目标飞行轨道和追踪轨道 696

21.3.2 交会对接过程阶段划分 697

21.4 国外交会对接测量技术的发展状况 698

21.4.1 美国交会对接测量技术 698

21.4.2 苏联／俄罗斯交会对接测量技术 699

21.4.3 欧洲空间局交会对接测量技术 700

21.4.4 日本交会对接测量技术 701

21.4.5 相对测量技术发展趋势及典型设备技术指标 702

21.5 测量过程及其特点 706

21.5.1 测量过程 706

21.5.2 测量系统特点 707

21.6 测量技术研究的主要内容 708

21.6.1 测量传感器研究 708

21.6.2 测量系统研究 708

21.7 船载相对测量系统体制研究 708

21.7.1 测量系统配置原则 708

21.7.2 交会控制的最终目标——对接的初始条件 708

21.7.3 测量系统的主要技术要求 709

21.7.4 测量体制（测量设备配置方案）及其分析 709

21.8 空间对接机构 713

21.8.1 空间对接机构的总体概念 713

21.8.2 对对接机构的主要技术要求 715

21.8.3 对接机构与工程总体的关系 717

21.8.4 空间对接机构的类型 717

21.8.5 异体同构周边式对接机构 723

第22章 空间交会对接控制原理与工程设计 726

22.1 空间交会对接控制基础 726

22.1.1 交会对接的动力学问题 726

22.1.2 交会对接工程设计要点 728

22.1.3 交会变轨的一般方法 731

22.2 描述两航天器相对运动的相对坐标系 742

22.2.1 旋转直角相对坐标系O1XBYBZB（轨道相对坐标系） 742

22.2.2 非旋转直角相对坐标系O1XHYHZH（惯性相对坐标系） 743

22.2.3 瞄准线直角相对坐标系XAYAZA（射线直角坐标系） 743

22.3 两航天器质心的相对运动方程 746

22.3.1 两航天器质心运动方程的一般数学描述 746

22.3.2 在旋转直角相对坐标系中的运动方程 746

22.3.3 在非旋转（惯性）直角坐标系中的运动方程 750

22.3.4 瞄准线（射线）相对坐标系中的运动方程 752

22.3.5 两航天器质心相对运动线性化方程的通式 755

22.4 自由轨道法接近控制 755

22.4.1 船载交会接近控制系统方案 755

22.4.2 自由轨道法接近控制概念 758

22.4.3 控制数学模型与控制程序 759

22.4.4 自由轨道控制的质量特性 760

22.5 瞄准线法接近控制 764

22.5.1 控制原理与控制数学模型 764

22.5.2 惯性平行接近法的控制规律 765

22.5.3 瞄准线接近控制的质量特征 769

22.5.4 瞄准线接近法的校正控制 771

22.5.5 瞄准线接近法的硬件构成方案 774

22.6 飞船控制系统设计 774

22.6.1 飞船完成交会对接任务各飞行段的工作模式 774

22.6.2 飞船与空间站交会对接的轨道控制 776

22.6.3 飞船的GNC系统 779

22.7 交会对接控制对相对运动测量设备的要求 785

22.7.1 相对运动参数测量要求 786

22.7.2 测量设备温湿度环境要求 786

22.7.3 测量设备力学环境要求 786

22.7.4 测量设备其他环境要求 787

22.7.5 测量设备电磁兼容设计要求 788

附录A 世界主要航天国家的运载火箭 792

A1 苏联／俄罗斯的运载火箭 792

A1.1 东方号系列运载火箭 792

A1.2 联盟号系列运载火箭 797

A1.3 宇宙号系列运载火箭 798

A1.4 质子号系列运载火箭 800

A1.5 旋风号系列运载火箭 801

A1.6 天顶号系列运载火箭 801

A1.7 能源号运载火箭 802

A2 美国的运载火箭 804

A2.1 雷神系列运载火箭 804

A2.2 宇宙神系列运载火箭 805

A2.3 德尔它系列运载火箭 806

A2.4 侦察兵系列运载火箭 809

A2.5 土星系列运载火箭 811

A2.6 大力神系列运载火箭 812

A3 其他国家的运载火箭 813

A3.1 欧盟的运载火箭 813

A3.2 日本的运载火箭 815

附录B 常用天体运行数据和特性参数 818

附录C 矢量计算与正则单位制 830

C1 矢量计算 830

C1.1 矢量分析的基本定义 830

C1.2 矢量的运算法则 831

C2 用于轨道计算的正则单位制 837

参考文献 840