| 摘要 | 第11-13页 |
| Abstract | 第13-14页 |
| 第一章 绪论 | 第15-23页 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 | 第15-16页 |
| 1.2 相关领域的国内外研究现状 | 第16-20页 |
| 1.2.1 相对运动动力学建模 | 第16-18页 |
| 1.2.2 视觉相对导航方法 | 第18-19页 |
| 1.2.3 近距离姿轨耦合控制 | 第19-20页 |
| 1.3 论文主要研究工作 | 第20-23页 |
| 第二章 航天器相对动力学、敏感器与执行机构模型 | 第23-37页 |
| 2.1 相对轨道动力学模型 | 第23-25页 |
| 2.1.1 坐标系定义 | 第23页 |
| 2.1.2 相对轨道动力学方程 | 第23-25页 |
| 2.2 相对姿态运动学模型 | 第25-28页 |
| 2.2.1 姿态四元数运动学方程 | 第25-27页 |
| 2.2.2 航天器相对姿态运动学方程 | 第27-28页 |
| 2.3 敏感器模型 | 第28-31页 |
| 2.3.1 VISNAV观测模型 | 第28-31页 |
| 2.3.2 陀螺测量模型 | 第31页 |
| 2.4 执行机构模型 | 第31-36页 |
| 2.4.1 喷气推力器 | 第31-32页 |
| 2.4.2 控制力矩陀螺 | 第32-36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 基于非线性最小二乘法的航天器相对位姿确定 | 第37-52页 |
| 3.1 基于MRPs的VISNAV观测模型 | 第37-39页 |
| 3.1.1 修正罗德里格参数(MRPs) | 第37-38页 |
| 3.1.2 VISNAV观测模型 1(含噪声) | 第38-39页 |
| 3.2 基于非线性最小二乘法的相对位姿确定方法 | 第39-45页 |
| 3.2.1 非线性最小二乘算法 | 第39-41页 |
| 3.2.2 相对位姿确定方法 | 第41-44页 |
| 3.2.3 加权矩阵W的选取 | 第44-45页 |
| 3.3 数值仿真 | 第45-51页 |
| 3.3.1 静态仿真 | 第45-49页 |
| 3.3.2 动态仿真 | 第49-51页 |
| 3.4 本章小结 | 第51-52页 |
| 第四章 基于状态估计的近距离相对导航 | 第52-78页 |
| 4.1 基于EKF的航天器相对位姿确定方法 | 第52-62页 |
| 4.1.1 扩展卡尔曼滤波(EKF) | 第52-54页 |
| 4.1.2 EKF导航滤波器设计 | 第54-59页 |
| 4.1.3 仿真分析 | 第59-62页 |
| 4.2 基于CKF的航天器相对位姿确定方法 | 第62-69页 |
| 4.2.1 容积卡尔曼滤波(CKF) | 第62-63页 |
| 4.2.2 CKF导航滤波器设计 | 第63-66页 |
| 4.2.3 仿真分析 | 第66-69页 |
| 4.3 主星失控翻滚情形下的相对位姿确定方法 | 第69-76页 |
| 4.3.1 角速度测量模型 | 第69-70页 |
| 4.3.2 EKF导航滤波器设计 | 第70-73页 |
| 4.3.3 仿真分析 | 第73-76页 |
| 4.4 本章小结 | 第76-78页 |
| 第五章 基于对偶代数的航天器姿轨一体化控制 | 第78-98页 |
| 5.1 基于对偶代数的航天器轨/姿运动学和动力学建模 | 第78-85页 |
| 5.1.1 对偶四元数 | 第78-80页 |
| 5.1.2 基于对偶代数的航天器轨/姿运动学方程 | 第80-82页 |
| 5.1.3 基于对偶代数的轨/姿一体化动力学方程 | 第82-83页 |
| 5.1.4 误差动力学方程 | 第83-85页 |
| 5.2 基于对偶代数的航天器姿轨一体化控制系统设计 | 第85-91页 |
| 5.2.1 系统模型不确定性 | 第85页 |
| 5.2.2 基于对偶代数的姿轨一体化控制方法 | 第85-89页 |
| 5.2.3 全推力器控制系统设计 | 第89-91页 |
| 5.3 数值仿真与分析 | 第91-97页 |
| 5.3.1 仿真算例 1 | 第91-94页 |
| 5.3.2 仿真算例 2 | 第94-97页 |
| 5.4 本章小结 | 第97-98页 |
| 第六章 空间高精度姿态机动控制 | 第98-122页 |
| 6.1 基于路径规划的最优姿态快速机动控制律设计与仿真 | 第98-108页 |
| 6.1.1 最优姿态轨迹规划问题 | 第98-100页 |
| 6.1.2 Radau伪谱法 | 第100-101页 |
| 6.1.3 基于LQR的轨迹跟踪控制 | 第101-102页 |
| 6.1.4 仿真结果与分析 | 第102-108页 |
| 6.2 空间高精度姿态机动的模型误差预测控制方法 | 第108-121页 |
| 6.2.1 非线性预测滤波 | 第108-110页 |
| 6.2.2 模型误差预测控制方法 | 第110-113页 |
| 6.2.3 姿态控制器设计 | 第113-118页 |
| 6.2.4 仿真结果与分析 | 第118-121页 |
| 6.3 本章小结 | 第121-122页 |
| 第七章 结论与展望 | 第122-125页 |
| 7.1 工作总结 | 第122-124页 |
| 7.2 下一步的工作展望 | 第124-125页 |
| 致谢 | 第125-126页 |
| 参考文献 | 第126-137页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第137-139页 |
| 附录A 相对轨道动力学方程 | 第139-142页 |
| 附录B 偏导数矩阵(?)f(x_p)/(?)x_p | 第142-143页 |
| 附录C 第五章相关公式推导 | 第143-146页 |
