| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第13-14页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第13页 |
| 1.1.2 研究目的和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 行星着陆探测典型任务回顾 | 第14-18页 |
| 1.2.1 火星着陆探测典型任务 | 第14-16页 |
| 1.2.2 小行星附着探测典型任务 | 第16-18页 |
| 1.3 行星着陆制导面临的主要问题 | 第18-21页 |
| 1.3.1 着陆环境不确知 | 第18-19页 |
| 1.3.2 行星表面地表形态多样 | 第19-20页 |
| 1.3.3 小行星附近动力学复杂 | 第20-21页 |
| 1.4 行星着陆轨迹规划与制导控制技术研究进展 | 第21-26页 |
| 1.4.1 轨迹规划技术研究进展 | 第21-22页 |
| 1.4.2 火星着陆制导控制技术研究进展 | 第22-24页 |
| 1.4.2.1 跟踪制导技术研究进展 | 第22-23页 |
| 1.4.2.2 在线制导技术研究进展 | 第23-24页 |
| 1.4.2.3 障碍规避控制技术研究进展 | 第24页 |
| 1.4.3 小行星附近自主控制技术研究进展 | 第24-26页 |
| 1.5 论文主要研究内容 | 第26-28页 |
| 第2章 行星着陆动力学建模与参数影响分析 | 第28-38页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 行星着陆动力学建模 | 第28-32页 |
| 2.2.1 坐标系定义及着陆动力学建模 | 第28-30页 |
| 2.2.2 小行星探测器附着动力学建模 | 第30-31页 |
| 2.2.3 火星探测器动力下降动力学建模 | 第31-32页 |
| 2.3 行星着陆不确定参数影响分析 | 第32-37页 |
| 2.3.1 误差方程 | 第33页 |
| 2.3.2 数值仿真与分析 | 第33-37页 |
| 2.3.2.1 火星动力下降初始状态偏差影响分析 | 第33-35页 |
| 2.3.2.2 小行星附着参数不确定性影响分析 | 第35-37页 |
| 2.4 本章小结 | 第37-38页 |
| 第3章 参数不确定条件下行星着陆轨迹规划方法 | 第38-53页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 行星着陆轨迹优化问题描述 | 第38-39页 |
| 3.3 基于高斯伪谱法的着陆轨迹规划方法 | 第39-44页 |
| 3.3.1 最优控制问题转化 | 第39-41页 |
| 3.3.2 数值仿真与分析 | 第41-44页 |
| 3.3.2.1 火星动力下降最优轨迹 | 第41-42页 |
| 3.3.2.2 小行星附着最优轨迹 | 第42-44页 |
| 3.4 考虑跟踪制导的火星动力下降轨迹优化方法 | 第44-47页 |
| 3.4.1 反馈增益设计 | 第44-45页 |
| 3.4.2 状态偏差敏感度 | 第45-46页 |
| 3.4.3 数值仿真与分析 | 第46-47页 |
| 3.5 小行星附着轨迹抗差优化方法 | 第47-52页 |
| 3.5.1 误差建模与随机状态方程 | 第47-48页 |
| 3.5.2 闭环协方差性能指标 | 第48-49页 |
| 3.5.3 数值仿真与分析 | 第49-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第4章 火星着陆器动力下降在线制导与控制方法 | 第53-72页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 火星动力下降凸规划制导方法 | 第53-59页 |
| 4.2.1 推力约束凸化处理 | 第53-56页 |
| 4.2.2 线性化处理 | 第56-57页 |
| 4.2.3 离散化处理 | 第57-58页 |
| 4.2.4 数值仿真与分析 | 第58-59页 |
| 4.3 基于序列凸规划的弱敏感制导方法 | 第59-64页 |
| 4.3.1 敏感度参数增广 | 第59-60页 |
| 4.3.2 序列凸规划制导算法 | 第60-62页 |
| 4.3.3 数值仿真与分析 | 第62-64页 |
| 4.4 基于导航函数的自主障碍规避控制方法 | 第64-71页 |
| 4.4.1 地形评估与着陆点选择 | 第64-67页 |
| 4.4.1.1 最佳着陆区平面拟合 | 第64-66页 |
| 4.4.1.2 着陆区域坡度计算 | 第66页 |
| 4.4.1.3 数值仿真与分析 | 第66-67页 |
| 4.4.2 基于导航函数的自主障碍规避控制方法 | 第67-68页 |
| 4.4.3 数值仿真与分析 | 第68-71页 |
| 4.5 本章小结 | 第71-72页 |
| 第5章 弱不规则引力场中探测器制导与控制方法 | 第72-90页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 小行星弱不规则引力场分析 | 第72-75页 |
| 5.2.1 小行星引力场多面体模型 | 第72-73页 |
| 5.2.2 仿真结果与分析 | 第73-75页 |
| 5.3 近小行星悬停控制稳定区域分析 | 第75-79页 |
| 5.3.1 悬停运动线性化模型 | 第75-76页 |
| 5.3.2 稳定区域分析 | 第76-78页 |
| 5.3.3 数值仿真与分析 | 第78-79页 |
| 5.4 弱不规则引力场中探测器悬停控制策略 | 第79-82页 |
| 5.4.1 高度测量模型 | 第79-80页 |
| 5.4.2 悬停控制策略 | 第80-81页 |
| 5.4.3 数值仿真与分析 | 第81-82页 |
| 5.5 基于Lyapunov函数的附着制导与控制方法 | 第82-89页 |
| 5.5.1 姿轨耦合运动模型 | 第82-85页 |
| 5.5.2 基于Lyapunov函数的制导方法 | 第85-87页 |
| 5.5.3 数值仿真与分析 | 第87-89页 |
| 5.6 本章小结 | 第89-90页 |
| 第6章 行星着陆制导与控制综合仿真验证 | 第90-98页 |
| 6.1 引言 | 第90页 |
| 6.2 火星动力下降制导综合仿真 | 第90-94页 |
| 6.2.1 地形检测与评估模块 | 第91-92页 |
| 6.2.2 制导综合仿真模块 | 第92-94页 |
| 6.3 小行星自主附着实时仿真系统 | 第94-97页 |
| 6.3.1 实时仿真系统结构与构成 | 第94-96页 |
| 6.3.2 实时仿真与分析 | 第96-97页 |
| 6.4 本章小结 | 第97-98页 |
| 结论 | 第98-100页 |
| 参考文献 | 第100-108页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第108-110页 |
| 致谢 | 第110-111页 |
| 作者简介 | 第111页 |