| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第13-14页 |
| 1.2 传统航天器姿轨耦合建模与控制方法 | 第14-19页 |
| 1.2.1 轨道参数 | 第14页 |
| 1.2.2 姿态参数 | 第14-16页 |
| 1.2.3 姿轨耦合建模 | 第16-17页 |
| 1.2.4 姿轨一体化控制 | 第17-18页 |
| 1.2.5 姿轨一体化估计 | 第18-19页 |
| 1.3 基于对偶四元数的姿轨一体化建模与控制方法 | 第19-20页 |
| 1.3.1 姿轨一体化控制 | 第19-20页 |
| 1.3.2 姿轨一体化估计 | 第20页 |
| 1.4 其它姿态轨道建模方法 | 第20-21页 |
| 1.5 一般性刚体运动描述方法研究现状 | 第21-23页 |
| 1.5.1 有限螺旋位移 | 第21-23页 |
| 1.5.2 Clifford代数与共形几何代数 | 第23页 |
| 1.6 论文研究内容及结构安排 | 第23-25页 |
| 2 基础理论 | 第25-43页 |
| 2.1 位姿描述方法 | 第25-37页 |
| 2.1.1 姿态参数 | 第25-29页 |
| 2.1.2 对偶四元数 | 第29-33页 |
| 2.1.3 螺旋理论与位姿对偶四元数 | 第33-37页 |
| 2.2 Lyapunov稳定性原理 | 第37-38页 |
| 2.2.1 Lyapunov意义下的稳定 | 第37-38页 |
| 2.2.2 定常系统大范围渐近稳定判别定理 | 第38页 |
| 2.2.3 LaSalle引理 | 第38页 |
| 2.3 非线性卡尔曼滤波 | 第38-42页 |
| 2.3.1 扩展卡尔曼滤波 | 第38-40页 |
| 2.3.2 Unscented卡尔曼滤波 | 第40-42页 |
| 2.4 小结 | 第42-43页 |
| 3 刚体位姿运动的扭量模型 | 第43-55页 |
| 3.1 位姿扭量定义 | 第43-51页 |
| 3.2 运动模型 | 第51-54页 |
| 3.2.1 运动学模型 | 第51-53页 |
| 3.2.2 动力学模型 | 第53-54页 |
| 3.3 小结 | 第54-55页 |
| 4 基于扭量的航天器姿轨一体化控制 | 第55-83页 |
| 4.1 航天器姿轨相对运动的扭量模型 | 第55-60页 |
| 4.1.1 坐标系定义 | 第55-56页 |
| 4.1.2 受力分析 | 第56页 |
| 4.1.3 相对运动学方程 | 第56-59页 |
| 4.1.4 相对动力学方程 | 第59-60页 |
| 4.1.5 相对运动方程组 | 第60页 |
| 4.2 扭量控制器设计 | 第60-70页 |
| 4.2.1 反馈线性化PD控制器 | 第60-64页 |
| 4.2.2 线性滑模变结构控制器 | 第64-70页 |
| 4.3 仿真分析 | 第70-82页 |
| 4.3.1 反馈线性化PD控制器 | 第70-78页 |
| 4.3.2 线性滑模变结构控制器 | 第78-82页 |
| 4.4 小结 | 第82-83页 |
| 5 基于扭量的航天器姿轨一体化导航滤波估计 | 第83-127页 |
| 5.1 航天器姿轨一体化导航的扭量模型 | 第84-90页 |
| 5.1.1 坐标系定义 | 第84页 |
| 5.1.2 敏感器测量模型 | 第84-87页 |
| 5.1.3 导航扭量解算模型 | 第87-90页 |
| 5.2 基于扭量的Unscented卡尔曼滤波器设计 | 第90-105页 |
| 5.2.1 状态方程 | 第91-94页 |
| 5.2.2 观测方程 | 第94-95页 |
| 5.2.3 Unscented滤波估计 | 第95-105页 |
| 5.3 仿真分析 | 第105-126页 |
| 5.4 小结 | 第126-127页 |
| 6 结论 | 第127-131页 |
| 参考文献 | 第131-143页 |
| 致谢 | 第143-145页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 | 第145-147页 |