航天器姿態(tài)動力學與控制

第1章航天器姿態(tài)運動學1
1．1矢量及矢量運算的矩陣表示2
1．2坐標變換5
1．3并矢與并矢矩陣的坐標變換8
1．4矢量和并矢的時間導數(shù)12
1．5航天器常用坐標系14
1．6姿態(tài)參數(shù)19
1．7姿態(tài)運動學方程32
第2章航天器姿態(tài)動力學基礎(chǔ)40
2．1航天器姿態(tài)動力學概述41
2．2航天器姿態(tài)動力學建模原理42
2．3剛體姿態(tài)動力學與歐拉方程45
2．4三軸穩(wěn)定航天器的簡化姿態(tài)動力學方程50
2．5廣義歐拉方程52
2．6多剛體航天器的姿態(tài)動力學建模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氣動力矩65
3．4地磁力矩68
第4章單自旋航天器姿態(tài)動力學70
4．1軸對稱剛體航天器的自由轉(zhuǎn)動特性71
4．2非軸對稱剛體航天器的自由轉(zhuǎn)動特性8
4．3繞慣性主軸旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性83
4．4準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)定航天器的被動章動阻尼87
4．6單自旋航天器在外力矩作用下的姿態(tài)運動91
第5章雙自旋航天器姿態(tài)動力學99
5．1陀螺體雙自旋航天器的姿態(tài)動力學100
5．2軸對稱雙自旋航天器的章動運動103
5．3雙自旋剛體航天器的運動穩(wěn)定性104
5．4準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章動阻尼108
第6章重力梯度穩(wěn)定航天器姿態(tài)動力學114
6．1重力場中剛體航天器的姿態(tài)運動方程115
6．2圓軌道下航天器在重力梯度作用下的俯仰運動117
6．3剛體航天器在重力梯度力矩作用下的運動穩(wěn)定性119
6．4能量損耗對重力梯度穩(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力學分析130
6．6重力梯度力矩作用下陀螺體的姿態(tài)運動132
第7章三軸穩(wěn)定航天器姿態(tài)動力學137
7．1帶有動量交換裝置的三軸穩(wěn)定航天器姿態(tài)動力學138
7．2帶撓性附件三軸穩(wěn)定航天器姿態(tài)動力學146
7．3充液三軸穩(wěn)定航天器的姿態(tài)動力學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章動測量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阻尼及控制243
12．3自旋、雙自旋航天器的姿態(tài)進動控制252
第13章零動量三軸穩(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章偏置動量輪控系統(tǒng)的姿態(tài)穩(wěn)定控制322
14．1偏置動量三軸穩(wěn)定航天器的動力學模型及分析323
14．2偏置動量輪控系統(tǒng)的基本控制原理331
14．3固定偏置動量輪控系統(tǒng)設(shè)計337
14．4單自由度偏置動量輪控系統(tǒng)設(shè)計356
14．5兩自由度偏置動量輪控系統(tǒng)設(shè)計362
第15章三軸穩(wěn)定航天器的姿態(tài)捕獲和姿態(tài)機動控制367
15．1姿態(tài)捕獲368
15．2姿態(tài)機動控制375
習題382
附錄1運動的穩(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)行機構(gòu)439
參考文獻457