细长小行星探测动力学与控制PDF电子书下载
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- 作 者：曾祥远
- 出 版 社：
- 出版年份：2019
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图书介绍： 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：于谦杂货铺下一篇：女人们和进化的敌人们 《细长小行星探测动力学与控制》目录 标签：小行星 动力学 探测 动力 控制
第1章 绪论1
1.1 引言2
1.2 小行星分类与细长小行星3
1.2.1 轨道分布与光谱特性3
1.2.2 细长小行星5
1.3 小行星探测进展与挑战6
1.3.1 小行星探测任务6
1.3.2 小行星探测之挑战7
1.4 小行星的奇特动力学9
1.4.1 雅科夫斯基效应和YORP效应10
1.4.2 引力平衡点与局部流形11
1.5 周期轨道与悬停轨道13
1.5.1 自然周期轨道13
1.5.2 悬停飞行轨道15
1.6 小结16
参考文献16
第2章 不规则小行星引力场模型21
2.1 引言22
2.2 轨道动力学建模23
2.2.1 引力作用范围与参考坐标系23
2.2.2 质点运动方程25
2.3 不规则引力场的描述27
2.3.1 引力场建模方法概述28
2.3.2 多面体法30
2.3.3 简化模型法33
2.4 Chermnykh偶极子模型35
2.4.1 动力学方程36
2.4.2 引力平衡点37
2.5 偶极子模型平衡点特性40
2.5.1 平衡点拓扑分类41
2.5.2 平衡点附近扰动解42
2.6 小结47
参考文献47
第3章 偶极子模型的改进51
3.1 引言52
3.2 单椭球偶极子模型52
3.3 赤道面内引力平衡点54
3.3.1 平衡点分布特征56
3.3.2 模型参数对平衡点的影响58
3.4 赤道面内平衡点稳定性61
3.4.1 共线平衡点62
3.4.2 非共线平衡点64
3.5 赤道面外引力平衡点65
3.5.1 平衡点位置66
3.5.2 模型参数的影响67
3.6 赤道面外平衡点稳定性68
3.7 双椭球偶极子模型71
3.7.1 引力平衡点71
3.7.2 三类双椭球改进模型72
3.8 小结76
参考文献77
第4章 用简化模型近似细长小行星引力场79
4.1 引言80
4.2 偶极子模型近似细长小行星80
4.2.1 平衡点位置近似方法81
4.2.2 仿真算例与讨论84
4.2.3 偶极子模型近似效果87
4.3 极子棒模型动力学特性90
4.3.1 动力学方程与受力比91
4.3.2 引力平衡点与稳定性92
4.4 引力梯度近似方法97
4.4.1 简化模型参数优化97
4.4.2 小行星（8567）1996 HW1算例98
4.4.3 与其他简化模型的比较101
4.5 仿真算例与讨论102
4.5.1 误差分析与计算效率102
4.5.2 近似433 Eros小行星105
4.6 小结106
参考文献107
第5章 环绕细长小行星的周期轨道109
5.1 引言110
5.2 环绕周期轨道111
5.2.1 周期轨道定义111
5.2.2 传递矩阵与单值矩阵112
5.2.3 分层网格法与轨道延拓113
5.3 小行星1620 Geographos绕飞周期轨道115
5.3.1 引力平衡点局部周期轨道116
5.3.2 大范围周期轨道118
5.4 其他类型周期轨道120
5.4.1 线性稳定平衡点E1绕飞轨道121
5.4.2 线性稳定三角平衡点周期轨道122
5.4.3 其他新型周期轨道124
5.5 最优控制方法求解周期轨道125
5.5.1 间接法求解周期轨道126
5.5.2 两类赤道面内周期轨道128
5.5.3 倾角轨道及其延拓131
5.6 小结132
参考文献133
第6章 广义甩摆与太阳帆悬停135
6.1 引言136
6.2 广义甩摆136
6.2.1 甩摆轨道能量方程137
6.2.2 单次甩摆动力学机理139
6.3 广义甩摆参数化讨论140
6.3.1 近拱点对甩摆轨道的影响140
6.3.2 小行星附近逃逸轨道143
6.4 本体悬停飞行与太阳帆航天器146
6.4.1 悬停飞行动力学建模146
6.4.2 太阳帆航天器147
6.4.3 太阳帆简化模型148
6.5 悬停探测球形小行星150
6.5.1 太阳帆悬停动力学151
6.5.2 太阳帆模型对悬停轨道的影响153
6.5.3 小行星自转周期与悬停半径155
6.6 悬停探测细长小行星157
6.6.1 太阳帆航天器可行悬停轨道158
6.6.2 悬停探测小行星951 Gaspra162
6.7 小结164
参考文献165
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摘要：本文以“细长小行星探测动力学与控制.pdf电子书版文档下载”为中心，详细阐述了细长小行星探测的动力学与控制技术。通过对文档内容的深入分析，本文从探测动力学、控制策略、仿真实验和实际应用四个方面进行了全面探讨，旨在为我国细长小行星探测任务提供理论支持和实践指导。
1、探测动力学
细长小行星探测动力学是研究细长小行星探测任务中，探测器与目标小行星之间相互作用及其运动规律的科学。在探测动力学方面，本文详细分析了细长小行星的轨道特性、姿态动力学和轨道机动策略。通过对轨道特性的研究，为探测器选择合适的轨道提供了理论依据；通过对姿态动力学的研究，为探测器实现精确的姿态控制提供了技术支持；通过对轨道机动策略的研究，为探测器实现快速、高效的轨道转移提供了方法。
此外，本文还探讨了细长小行星探测动力学中的数值模拟方法，如数值积分、数值微分等，为探测器动力学分析提供了有效的工具。
在细长小行星探测动力学研究中，本文还关注了探测器与目标小行星之间的碰撞风险。通过对碰撞概率、碰撞能量和碰撞后果的分析，为探测器设计提供了安全保证。
2、控制策略
控制策略是细长小行星探测任务中实现精确探测的关键。本文从以下几个方面对控制策略进行了详细阐述：
首先，介绍了基于模型预测控制（MPC）的探测器姿态控制策略。该策略通过建立探测器姿态动力学模型，预测未来一段时间内的姿态变化，并实时调整控制输入，实现精确的姿态控制。
其次，探讨了基于自适应控制的探测器轨道控制策略。该策略通过自适应调整控制参数，使探测器在复杂轨道环境下实现稳定飞行。
此外，本文还介绍了基于模糊控制的探测器姿态和轨道联合控制策略。该策略通过模糊逻辑对探测器姿态和轨道进行联合控制，提高了控制系统的鲁棒性和适应性。
3、仿真实验
仿真实验是验证细长小行星探测动力学与控制策略的有效手段。本文通过建立细长小行星探测仿真模型，对所提出的控制策略进行了仿真实验。实验结果表明，所提出的控制策略能够有效提高探测器的姿态和轨道控制精度，为实际探测任务提供了有力保障。
在仿真实验中，本文还分析了不同控制策略对探测器性能的影响，为实际应用提供了参考。
此外，本文还探讨了仿真实验中的参数优化问题，如控制参数、仿真时间等，以提高仿真实验的准确性和可靠性。
4、实际应用
细长小行星探测动力学与控制技术在实际探测任务中具有重要意义。本文以我国某次细长小行星探测任务为例，详细介绍了该任务中的动力学与控制策略。通过实际应用案例，验证了所提出的动力学与控制策略的有效性和实用性。
此外，本文还分析了实际探测任务中可能遇到的问题，如探测器姿态失控、轨道机动失败等，并提出了相应的解决方案。
在总结实际应用经验的基础上，本文为我国未来细长小行星探测任务提供了有益的借鉴。
总结：
本文从探测动力学、控制策略、仿真实验和实际应用四个方面对细长小行星探测动力学与控制技术进行了全面阐述。通过对“细长小行星探测动力学与控制.pdf电子书版文档下载”的深入分析，本文为我国细长小行星探测任务提供了理论支持和实践指导。
本文的研究成果对于提高我国细长小行星探测技术水平、推动我国航天事业的发展具有重要意义。
本文由nayona.cn整理
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