航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與控制

第1章航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)1
1．1矢量及矢量運(yùn)算的矩陣表示2
1．2坐標(biāo)變換5
1．3并矢與并矢矩陣的坐標(biāo)變換8
1．4矢量和并矢的時(shí)間導(dǎo)數(shù)12
1．5航天器常用坐標(biāo)系14
1．6姿態(tài)參數(shù)19
1．7姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程32
第2章航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)40
2．1航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)概述41
2．2航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)建模原理42
2．3剛體姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與歐拉方程45
2．4三軸穩(wěn)定航天器的簡化姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程50
2．5廣義歐拉方程52
2．6多剛體航天器的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)建模54
第3章空間環(huán)境力矩58
3．1重力梯度力矩59
3．2太陽輻射力矩62
3．3氣動(dòng)力矩65
3．4地磁力矩68
第4章單自旋航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)70
4．1軸對(duì)稱剛體航天器的自由轉(zhuǎn)動(dòng)特性71
4．2非軸對(duì)稱剛體航天器的自由轉(zhuǎn)動(dòng)特性8
4．3繞慣性主軸旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性83
4．4準(zhǔn)剛體自旋航天器繞主軸旋轉(zhuǎn)的姿態(tài)穩(wěn)定性84
4．5單自旋穩(wěn)定航天器的被動(dòng)章動(dòng)阻尼87
4．6單自旋航天器在外力矩作用下的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)91
第5章雙自旋航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)99
5．1陀螺體雙自旋航天器的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)100
5．2軸對(duì)稱雙自旋航天器的章動(dòng)運(yùn)動(dòng)103
5．3雙自旋剛體航天器的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性104
5．4準(zhǔn)剛體雙自旋航天器繞主軸旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性106
5．5雙自旋航天器的被動(dòng)章動(dòng)阻尼108
第6章重力梯度穩(wěn)定航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)114
6．1重力場(chǎng)中剛體航天器的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)方程115
6．2圓軌道下航天器在重力梯度作用下的俯仰運(yùn)動(dòng)117
6．3剛體航天器在重力梯度力矩作用下的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性119
6．4能量損耗對(duì)重力梯度穩(wěn)定航天器的影響124
6．5重力梯度捕獲以及伸桿過程的動(dòng)力學(xué)分析130
6．6重力梯度力矩作用下陀螺體的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)132
第7章三軸穩(wěn)定航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)137
7．1帶有動(dòng)量交換裝置的三軸穩(wěn)定航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)138
7．2帶撓性附件三軸穩(wěn)定航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)146
7．3充液三軸穩(wěn)定航天器的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)168
第8章航天器姿態(tài)確定基礎(chǔ)173
8．1參考矢量法174
8．2慣性測(cè)量姿態(tài)的確定181
第9章自旋、雙自旋穩(wěn)定航天器的姿態(tài)確定183
9．1自旋姿態(tài)的參考測(cè)量184
9．2自旋軸姿態(tài)的幾何確定法189
9．3自旋軸姿態(tài)確定的太陽〖CD*2〗地球方式195
9．4章動(dòng)測(cè)量197
第10章三軸穩(wěn)定航天器的姿態(tài)確定202
10．1三軸姿態(tài)的參考測(cè)量203
10．2三軸穩(wěn)定航天器的幾種姿態(tài)直接確定方法214
第11章航天器姿態(tài)控制及姿態(tài)控制系統(tǒng)概述229
11．1航天器姿態(tài)控制概述230
11．2航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)分類233
第12章自旋、雙自旋穩(wěn)定航天器的姿態(tài)控制241
12．1自旋、雙自旋航天器姿態(tài)控制的任務(wù)和方法242
12．2自旋、雙自旋航天器的章動(dòng)阻尼及控制243
12．3自旋、雙自旋航天器的姿態(tài)進(jìn)動(dòng)控制252
第13章零動(dòng)量三軸穩(wěn)定航天器的姿態(tài)穩(wěn)定控制263
13．1采用不同姿態(tài)參數(shù)的基本控制律264
13．2三軸姿態(tài)穩(wěn)定航天器的噴氣控制267
13．3航天器整體零動(dòng)量輪控系統(tǒng)的姿態(tài)穩(wěn)定控制299
13．4采用控制力矩陀螺的三軸穩(wěn)定航天器姿態(tài)穩(wěn)定控制314
第14章偏置動(dòng)量輪控系統(tǒng)的姿態(tài)穩(wěn)定控制322
14．1偏置動(dòng)量三軸穩(wěn)定航天器的動(dòng)力學(xué)模型及分析323
14．2偏置動(dòng)量輪控系統(tǒng)的基本控制原理331
14．3固定偏置動(dòng)量輪控系統(tǒng)設(shè)計(jì)337
14．4單自由度偏置動(dòng)量輪控系統(tǒng)設(shè)計(jì)356
14．5兩自由度偏置動(dòng)量輪控系統(tǒng)設(shè)計(jì)362
第15章三軸穩(wěn)定航天器的姿態(tài)捕獲和姿態(tài)機(jī)動(dòng)控制367
15．1姿態(tài)捕獲368
15．2姿態(tài)機(jī)動(dòng)控制375
習(xí)題382
附錄1運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性及其判據(jù)393
附錄2四元數(shù)的定義和性質(zhì)401
附錄3姿態(tài)敏感器410
附錄4姿態(tài)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)439
參考文獻(xiàn)457