分布式卫星动力学建模与控制研究
| 图目录 | 第1-13页 |
| 表目录 | 第13-14页 |
| 摘要 | 第14-15页 |
| ABSTRACT | 第15-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-34页 |
| ·选题背景及意义 | 第17-25页 |
| ·分布式卫星系统概念 | 第17-18页 |
| ·分布式卫星技术发展现状及趋势 | 第18-22页 |
| ·分布式卫星系统关键技术 | 第22-24页 |
| ·本文的研究目的 | 第24-25页 |
| ·相关研究的综述 | 第25-32页 |
| ·分布式卫星构成机理及动力学模型 | 第26-28页 |
| ·分布式卫星构型初始化控制 | 第28-29页 |
| ·分布式卫星构型保持控制 | 第29-30页 |
| ·分布式卫星构型变换路径规划 | 第30页 |
| ·分布式卫星典型应用系统设计 | 第30-31页 |
| ·分布式卫星系统的仿真验证 | 第31-32页 |
| ·论文主要研究内容和组织结构 | 第32-34页 |
| 第二章 分布式卫星构成机理及动力学模型 | 第34-59页 |
| ·编队飞行的相对状态描述 | 第34-42页 |
| ·坐标系 | 第34-35页 |
| ·编队卫星的相对运动方程 | 第35-36页 |
| ·相对运动方程的线性化 | 第36-38页 |
| ·相对运动方程的解析解 | 第38页 |
| ·编队飞行的条件 | 第38-39页 |
| ·绕飞构型的描述 | 第39-42页 |
| ·编队飞行的轨道根数描述 | 第42-47页 |
| ·编队环绕星的相对轨道根数描述 | 第42-43页 |
| ·相对轨道根数和Hill状态的关系 | 第43-45页 |
| ·编队飞行的约束条件 | 第45-46页 |
| ·跟飞编队构型 | 第46-47页 |
| ·编队的受摄运动和模型适用性分析 | 第47-58页 |
| ·编队飞行动力学模型的误差 | 第47页 |
| ·线性化相对动力学方程的误差分析 | 第47-56页 |
| ·编队摄动的轨道根数差分析 | 第56页 |
| ·编队受摄运动的数值分析 | 第56-57页 |
| ·分布式卫星动力学模型的选取 | 第57-58页 |
| ·小结 | 第58-59页 |
| 第三章 分布式卫星构型初始化控制 | 第59-75页 |
| ·分布式卫星的控制结构 | 第59-61页 |
| ·分布式卫星控制的特点 | 第59-60页 |
| ·分布式卫星协同控制结构 | 第60-61页 |
| ·分布式卫星构型控制的任务 | 第61页 |
| ·单星环绕编队二次冲量构型初始化 | 第61-69页 |
| ·动力学模型 | 第61-62页 |
| ·共轨道面绕飞构型的初始化 | 第62-64页 |
| ·倾斜绕飞面构型初始化 | 第64-66页 |
| ·构型初始化仿真算例 | 第66-69页 |
| ·构型初始化误差分析 | 第69-71页 |
| ·构型初始化控制的误差源 | 第69-70页 |
| ·构型初始化控制的误差分析 | 第70-71页 |
| ·多星环绕编队构型初始化 | 第71-74页 |
| ·多星环绕编队的初始化策略 | 第71-72页 |
| ·初始化策略的改进 | 第72-73页 |
| ·仿真算例 | 第73-74页 |
| ·小结 | 第74-75页 |
| 第四章 分布式卫星构型保持鲁棒控制 | 第75-113页 |
| ·构型保持控制的特点 | 第75-76页 |
| ·控制模型及分析 | 第76-80页 |
| ·构型保持控制模型 | 第76-77页 |
| ·系统稳定性分析 | 第77-78页 |
| ·系统能控性分析 | 第78-79页 |
| ·状态方程的离散化 | 第79-80页 |
| ·滑动模态变结构控制 | 第80-87页 |
| ·变结构控制理论简介 | 第80-81页 |
| ·线性离散系统的变结构控制 | 第81-82页 |
| ·切换面的设计 | 第82-83页 |
| ·准滑动模态 | 第83-84页 |
| ·趋近律设计 | 第84-85页 |
| ·滑动模态的不变性与鲁棒性 | 第85-86页 |
| ·抖振的削弱 | 第86-87页 |
| ·全向推力的构型保持控制律设计 | 第87-105页 |
| ·全向推力的构型保持控制系统构成 | 第87页 |
| ·系统的参数摄动和外干扰分析 | 第87-89页 |
| ·摄动与干扰和系统的匹配条件检验 | 第89页 |
| ·构型保持控制设计 | 第89-91页 |
| ·控制律的改进 | 第91页 |
| ·构型保持控制实时计算的实现 | 第91-92页 |
| ·设计实例及仿真 | 第92-105页 |
| ·缺失径向推力的构型保持控制律设计 | 第105-112页 |
| ·缺失径向推力的构型保持控制系统构成 | 第105-106页 |
| ·摄动和干扰的不匹配问题 | 第106页 |
| ·模型不匹配线性离散系统的变结构控制 | 第106-109页 |
| ·不匹配干扰的参数等效 | 第109-110页 |
| ·设计实例和仿真 | 第110-112页 |
| ·小结 | 第112-113页 |
| 第五章 分布式卫星构型变换的路径规划 | 第113-127页 |
| ·单星环绕编队构型变换的路径规划 | 第113-119页 |
| ·动力学模型 | 第113-114页 |
| ·构型变换路径规划基本问题 | 第114页 |
| ·附加约束 | 第114-115页 |
| ·问题的求解 | 第115-116页 |
| ·仿真研究 | 第116-119页 |
| ·分布式卫星整体构型变换的协同策略 | 第119-122页 |
| ·分布式卫星整体构型变换规划 | 第119页 |
| ·目标构型确定的构型变换 | 第119-120页 |
| ·目标构型状态优化 | 第120-121页 |
| ·仿真算例 | 第121-122页 |
| ·碰撞避免和构型失效重组 | 第122-125页 |
| ·分布式卫星的失效重组 | 第122-123页 |
| ·失效重组策略 | 第123-124页 |
| ·仿真算例 | 第124-125页 |
| ·小结 | 第125-127页 |
| 第六章 分布式空间目标监视系统的分析与设计 | 第127-159页 |
| ·分布式空间目标监视系统总体设计 | 第127-133页 |
| ·空间目标监视系统的意义和发展现状 | 第127-128页 |
| ·系统设计原则和基本原理 | 第128-130页 |
| ·分布式空间目标监视系统总体方案 | 第130-133页 |
| ·空间目标光学特性分析 | 第133-137页 |
| ·空间目标光照特性 | 第133-135页 |
| ·视星等的计算 | 第135-136页 |
| ·目标视亮度的数值分析 | 第136-137页 |
| ·空间目标敏感器原理和目标探测方法 | 第137-152页 |
| ·空间目标敏感器的目标探测原理 | 第137页 |
| ·目标监视图像的预处理 | 第137-139页 |
| ·基于交叉投影原理的星图星点提取 | 第139-142页 |
| ·实拍星图的星点测量实验与分析 | 第142-145页 |
| ·基于序列图像星点数据的移动目标检测 | 第145-151页 |
| ·移动目标的跟踪测量 | 第151-152页 |
| ·分布式空间目标监视系统轨道设计 | 第152-156页 |
| ·分布式卫星系统轨道高度的选择 | 第152页 |
| ·分布式卫星系统轨道倾角的选择 | 第152-153页 |
| ·分布式卫星编队构型设计 | 第153-156页 |
| ·空间目标监视系统监视能力分析 | 第156-157页 |
| ·小结 | 第157-159页 |
| 第七章 分布式卫星实时仿真系统 | 第159-177页 |
| ·分布式卫星实时仿真系统 | 第159-162页 |
| ·分布式卫星系统通用仿真平台 | 第159-161页 |
| ·分布式空间目标监视半实物仿真系统 | 第161-162页 |
| ·仿真平台中的主要模型和算法 | 第162-167页 |
| ·轨道动力学和姿态动力学模型 | 第162页 |
| ·编队状态相对测量误差模型 | 第162页 |
| ·微推力器模型 | 第162-166页 |
| ·分布式卫星控制算法 | 第166-167页 |
| ·空间目标敏感器原型分系统 | 第167-169页 |
| ·空间目标敏感器原型系统构成 | 第167页 |
| ·主要硬件系统 | 第167-169页 |
| ·空间目标模拟器分系统 | 第169-176页 |
| ·模拟器系统原理和构成 | 第169-170页 |
| ·模型和算法 | 第170-175页 |
| ·空间目标模拟器软件实现 | 第175-176页 |
| ·小结 | 第176-177页 |
| 第八章 分布式卫星协同控制系统仿真 | 第177-184页 |
| ·分布式卫星协同控制方法仿真 | 第177-181页 |
| ·协同控制仿真想定 | 第177-178页 |
| ·仿真参数设置 | 第178-179页 |
| ·仿真结果及分析 | 第179-181页 |
| ·分布式空间目标监视系统仿真实验 | 第181-183页 |
| ·仿真想定 | 第181页 |
| ·仿真实验设置 | 第181-182页 |
| ·仿真实验结果及分析 | 第182-183页 |
| ·小结 | 第183-184页 |
| 第九章 总结和展望 | 第184-187页 |
| ·论文主要工作总结 | 第184-186页 |
| ·进一步工作的展望 | 第186-187页 |
| 致谢 | 第187-188页 |
| 参考文献表 | 第188-198页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第198-200页 |
| 附录A 变结构控制系统的简约型 | 第200-201页 |
| 附录B 卫星表面材料的反射率/辐射率特性 | 第201-202页 |
| 附录C 目标模拟器用SAO子星表数据示例 | 第202-203页 |
| 附录D 格拉布斯检验的临界值表 | 第203页 |
