航天器相對運動軌道動力學(xué)（精）

第1章相對運動的概念和應(yīng)用
1.1相對運動的哲學(xué)范疇
1.2相對運動的表達(dá)和研究方法
1.3相對運動的分類和應(yīng)用
1.3.1多級相對運動
1.3.2攔截、交會及其逆過程
1.3.3并行相對運動——分布式衛(wèi)星系統(tǒng)
1.3.4串行相對運動——多關(guān)節(jié)機械臂
1.3.5復(fù)雜相對運動
1.4相對運動的案例
1.4.1變長度2級數(shù)學(xué)擺——物理現(xiàn)象之例
1.4.2深度撞擊——遠(yuǎn)程攔截交會之例
1.4.3軌道快車——精準(zhǔn)交會對接之例
參考文獻(xiàn)
第2章航天器相對運動的動力學(xué)方法
2.1相對運動坐標(biāo)系的描述與定義
2.1.1地心赤道慣性坐標(biāo)系
2.1.2目標(biāo)航天器軌道坐標(biāo)系
2.1.3目標(biāo)航天器曲線坐標(biāo)系
2.1.4球坐標(biāo)系
2.2相對運動的動力學(xué)建模方法
2.2.1牛頓動力學(xué)方法
2.2.2拉格朗日動力學(xué)方法
2.2.3哈密頓動力學(xué)方法
2.2.4復(fù)合運動動力學(xué)方法
2.3相對運動的動力學(xué)模型
2.3.1相對于圓參考軌道的動力學(xué)模型
2.3.2相對于小偏心率橢圓參考軌道的相對運動模型
2.3.3相對于較大偏心率的橢圓參考軌道的相對運動模型
2.3.4考慮J2項攝動的精確相對運動方程
2.4各種相對運動模型的適用性分析
2.4.1航天器相對運動適用模型的選取
2.4.2航天器相對運動模型的主要影響因素
參考文獻(xiàn)
第3章航天器相對運動的運動學(xué)方法
3.1概述
3.2基于平均軌道要素的相對運動描述方法
3.2.1平均軌道要素的描述方法
3.2.2相對運動坐標(biāo)系定義
3.2.3相對運動狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
3.2.4基于平均軌道要素的相對運動狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
3.2.5平均軌道要素的計算
3.3基于相對軌道要素的相對運動描述方法
3.3.1引言
3.3.2參考坐標(biāo)系
3.3.3相對軌道要素
3.3.4相對運動描述
3.4基于參照軌道要素的相對運動描述方法
3.4.1參照軌道要素描述的相對運動
3.4.2主星為圓軌道時的相對運動
參考文獻(xiàn)
第4章非線性相對運動的四元數(shù)方法
4.1二次型變換與四元數(shù)的運動學(xué)特性
4.1.1二次型變換
4.1.2四元數(shù)的姿態(tài)解算運用
4.2二次型變換與四元數(shù)的動力學(xué)特性
4.2.1二次型變換與四元數(shù)的動力學(xué)問題應(yīng)用
4.2.2二次型變換與四元數(shù)解動力學(xué)問題的案例
4.2.3K—S變換與四元數(shù)的統(tǒng)一性研究
4.3四元數(shù)—軌道角動量—徑距變化率模型
4.3.1“四元數(shù)一軌道角動量一徑距變化率”要素與經(jīng)典
軌道要素的等價性
4.3.2“四元數(shù)—軌道角動量—徑距變化率”動力學(xué)模型
4.3.3“四元數(shù)—軌道角動量—徑距變化率”動力學(xué)
模型的優(yōu)越性評估
4.4基于對偶四元數(shù)的航天器姿軌耦合動力學(xué)與控制
4.4.1對偶四元數(shù)代數(shù)
4.4.2基于對偶四元數(shù)的航天器軌／姿運動學(xué)建模
4.4.3基于對偶四元數(shù)的軌／姿一體化剛體動力學(xué)建模
4.4.4對偶四元數(shù)解姿軌耦合問題的案例
參考文獻(xiàn)
第5章相對軌道的逆向設(shè)計方法
5.1概述
5.2基于對數(shù)螺旋線的軌道設(shè)計
5.2.1基于形狀的軌道設(shè)計方法
5.2.2對數(shù)螺旋線的基本性質(zhì)
5.2.3采用對數(shù)螺旋線進(jìn)行軌道設(shè)計的可行性分析
5.2.4基于圓初始軌道的軌道設(shè)計
5.2.5基于橢圓初始軌道的軌道設(shè)計
5.3基于福布斯螺旋線的軌道設(shè)計
5.3.1福布斯曲線及其局限性
5.3.2軌道高度隨時間變化為線性的福布斯螺旋線
5.3.3軌道高度隨時間變化為多項式的福布斯螺旋線
5.3.4軌道高度隨時間變化為雙曲正切形式的福布斯螺旋線
5.3.5假設(shè)軌道高度隨時間變化為正／余弦形式
5.4基于指數(shù)正弦曲線的軌道設(shè)計
5.4.1指數(shù)正弦曲線的基本性質(zhì)
5.4.2基于周期性指數(shù)正弦曲線的軌道設(shè)計
5.4.3基于非周期性指數(shù)正弦曲線的軌道設(shè)計
參考文獻(xiàn)
第6章基于相對軌道要素的衛(wèi)星編隊
6.1概述
6.2相對軌道幾何性質(zhì)
6.2.1相對軌道要素
6.2.2相對軌道幾何特性
6.2.3相對軌道要素和經(jīng)典軌道要素的比較
6.2.4小結(jié)
6.3編隊飛行的J2攝動影響
6.3.1J2攝動對主從星軌道根數(shù)差的影響
6.3.2 J2攝動相對軌道構(gòu)型的定量分析
6.3.3相對運動最小J2攝動條件
6.3.4隊形保持的脈沖控制
6.3.5小結(jié)
6.4隊形設(shè)計與隊形品質(zhì)分析
6.4.1基于相對軌道要素的隊形設(shè)計
6.4.2編隊隊形的攝動影響
6.4.3三維編隊隊形設(shè)計
6.4.4小結(jié)
參考文獻(xiàn)
……
第7章基于參照軌道要素的衛(wèi)星編隊
第8章多臂空間機器人相對運動
第9章星座構(gòu)型及巡游運動
第10章航天器遠(yuǎn)程協(xié)同交會
第11章航天器懸停／懸浮軌道動力學(xué)
附錄博士學(xué)位論文參考目錄