| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-31页 |
| ·课题背景 | 第15-17页 |
| ·课题来源 | 第15页 |
| ·深空探测的科学意义和探测任务综述 | 第15-17页 |
| ·实现深空任务姿态自主化的研究意义 | 第17-19页 |
| ·深空探测器姿态动力学与控制的研究现状 | 第19-21页 |
| ·深空探测器自主姿态系统的发展现状 | 第21-24页 |
| ·深空探测器姿态制导算法研究现状 | 第24-28页 |
| ·本文的主要工作 | 第28-31页 |
| 第2章 基于目标矢量的事件驱动姿态定向 | 第31-56页 |
| ·引言 | 第31页 |
| ·深空探测的姿态坐标系 | 第31-34页 |
| ·探测器本体坐标系 | 第31-32页 |
| ·深空环境的姿态参考坐标系 | 第32-33页 |
| ·姿态描述方法 | 第33-34页 |
| ·参考姿态运动的事件驱动算法原理 | 第34-37页 |
| ·传统参考姿态指令的求解方法及其局限性 | 第34-35页 |
| ·事件驱动的深空三轴姿态定向矢量算法 | 第35-37页 |
| ·深空矢量表的层次结构 | 第37-41页 |
| ·基于中心天体级别的矢量表层次结构 | 第37-38页 |
| ·目标天体模型和近天体探测的当地姿态 | 第38-41页 |
| ·惯性矢量传播及修正 | 第41-46页 |
| ·深空惯性矢量传播算法 | 第41-44页 |
| ·深空矢量的光行差修正 | 第44-45页 |
| ·矢量的传播周期 | 第45页 |
| ·星历误差造成的姿态定向误差分析 | 第45-46页 |
| ·基于深空任意目标矢量的参考姿态运动求解 | 第46-51页 |
| ·参考姿态的矢量计算方法 | 第46-49页 |
| ·参考角速度的矢量计算方法 | 第49-50页 |
| ·参考角加速度的矢量计算方法 | 第50-51页 |
| ·正交布局下典型定向方式的参考姿态运动求解 | 第51页 |
| ·姿态定向算法的计算周期 | 第51-54页 |
| ·解析计算周期内参考姿态参数的数值积分 | 第51-53页 |
| ·基准姿态和偏移姿态计算周期 | 第53-54页 |
| ·三轴参考姿态运动算例 | 第54-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 第3章 受约束姿态稳定定向的定向模式重构 | 第56-79页 |
| ·姿态运动的约束检查 | 第56-57页 |
| ·探测器的空间几何约束 | 第57-62页 |
| ·几何约束分类 | 第57-58页 |
| ·几何约束的状态空间表示 | 第58-62页 |
| ·探测器的动力学约束 | 第62-63页 |
| ·动力学约束形式的转化 | 第62页 |
| ·动力学约束形式的简化处理 | 第62-63页 |
| ·姿态运动的航路点规划 | 第63-64页 |
| ·刚体姿态运动的轨迹域描述 | 第64-66页 |
| ·刚体矢量的矢端轨迹包线 | 第64-65页 |
| ·姿态空间中的姿态轨迹母线 | 第65-66页 |
| ·定向轴线绕障碍行走策略的算法实现 | 第66-69页 |
| ·基于姿态空间的约束重定向算法 | 第66-68页 |
| ·重构模式的参考姿态参数计算 | 第68-69页 |
| ·定向模式引起的运动学奇点问题及其定向模式重构 | 第69-78页 |
| ·定向模式引起的运动学奇点问题与矢量轨迹包线的关系 | 第69-71页 |
| ·电推进姿态定向的定向模式重构 | 第71-75页 |
| ·平面姿态运动模式的讨论 | 第75-78页 |
| ·本章小结 | 第78-79页 |
| 第4章 基于状态空间搜索的复杂约束姿态机动自主规划 | 第79-95页 |
| ·引言 | 第79页 |
| ·基于可视图方法的静态约束机动路径规划 | 第79-81页 |
| ·基于随机节点连接的多约束机动路径规划 | 第81-83页 |
| ·遗传算法规划方法 | 第81页 |
| ·基于状态空间搜索的规划方法设计 | 第81-83页 |
| ·姿态节点的随机生成方法 | 第83-84页 |
| ·姿态空间的局部路径规划 | 第84-89页 |
| ·姿态空间中的Euler转动 | 第85-86页 |
| ·局部路径的姿态运动生成 | 第86-87页 |
| ·局部路径的几何约束检查 | 第87-89页 |
| ·采用RRT算法的姿态空间搜索 | 第89-90页 |
| ·姿态机动路径的顺次逼近优化 | 第90-91页 |
| ·深空自主姿态机动规划算例 | 第91-94页 |
| ·问题条件设定 | 第91-92页 |
| ·计算环境及计算性能 | 第92页 |
| ·路径规划计算结果 | 第92-94页 |
| ·本章小结 | 第94-95页 |
| 第5章 深空探测自主姿态系统的设计与仿真 | 第95-114页 |
| ·自主深空探测器数学仿真与演示系统简述 | 第95-96页 |
| ·姿态运动的可视化演示 | 第96-98页 |
| ·可视化显示平台简述 | 第96-97页 |
| ·姿态运动可视化的插值连续性处理 | 第97-98页 |
| ·姿态仿真子系统设计 | 第98-102页 |
| ·姿态仿真子系统的总体组成 | 第98-99页 |
| ·面向对象的自主姿态制导与控制方案设计 | 第99-102页 |
| ·姿态制导算法在深空探测器姿态模式仿真中的应用 | 第102-109页 |
| ·各种任务模式下的三轴姿态制导方式 | 第102页 |
| ·典型构型探测器的三轴参考姿态运动计算 | 第102-104页 |
| ·自主姿态制导与控制仿真的多系统交互 | 第104-106页 |
| ·数学仿真结果举例 | 第106-109页 |
| ·自主姿态制导与控制的半物理仿真 | 第109-113页 |
| ·半物理仿真系统的硬件组成 | 第109-110页 |
| ·单模式自主姿态制导与控制的半物理仿真 | 第110-113页 |
| ·本章小结 | 第113-114页 |
| 结论 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-126页 |
| 附录 | 第126-128页 |
| 附录A 由轨道根数求位置、速度的MATLAB程序 | 第126页 |
| 附录B 姿态矩阵到四元数的转换 | 第126-128页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第128-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 个人简历 | 第131页 |