航天器相對運動軌迹規劃與控制（簡體書）

《航天器相對運動軌跡規劃與控制》是關於航天器相對運動軌跡規劃與控制的一本專著。全書共8章，主要內容包括航天器相對運動理論基礎、自然周期相對運動軌跡設計、近距離相對運動軌跡規劃、近距離相對運動控制策略、近距離觀測任務軌跡設計與控制、空間機器人抓捕任務逼近軌跡設計與控制、飛行任務仿真平臺設計與開發等。《航天器相對運動軌跡規劃與控制》視角新穎、內容詳實，全面系統地闡述了航天器相對運動軌跡規劃與控制的理論方法、分析模型、求解算法和仿真軟件等內容，具有較強的前沿性和實用性。
《航天器相對運動軌跡規劃與控制》可供從事航天系統分析與任務設計的研究人員和工程技術人員參考，也可作為高等院校飛行器設計、自動控制等相關專業高年級本科生及研究生的參考教材。

第1章 緒論
1.1 航天器相對運動
1.1.1 航天器相對運動概念
1.1.2 典型相對運動類型
1.2 航天器相對運動應用發展現狀
1.2.1 空間交會對接與在軌服務
1.2.2 航天器編隊飛行
1.2.3 天基空間目標監視
1.3 相對運動軌跡規劃與控制研究綜述
1.3.1 相對運動建模
1.3.2 相對運動軌跡規劃
1.3.3 相對運動控制
1.3.4 飛行任務規劃與仿真
1.4 本書組織結構與主要內容

第2章 航天器相對運動理論基礎
2.1 概述
2.1.1 坐標系
2.1.2 約定與假設
2.2 代數法相對運動模型
2.2.1 T-H方程
2.2.2 C-W方程
2.3 幾何法相對運動模型
2.3.1 相對運動學方程
2.3.2 相對軌道根數與相對坐標的轉換
2.4 模型誤差分析與精度對比仿真
2.4.1 線性化誤差
2.4.2 小偏心率誤差
2.4.3 攝動誤差
2.4.4 模型誤差
2.4.5 模型適用度準則
2.5 姿態運動
2.5.1 姿態描述
2.5.2 姿態運動學方程
2.5.3 姿態動力學方程
2.6 小結

第3章 航天器自然周期相對運動軌跡設計
3.1 概述
3.2 代數法
3.2.1 近圓參考軌道
3.2.2 橢圓參考軌道
3.3 幾何法
3.3.1 經典軌道根數差值的影響分析
3.3.2 典型周期軌跡設計
3.3.3 幾何法與代數法設計參數的關係
3.4 J2項不變周期相對軌跡設計
3.4.1 平根數與瞬根數
3.4.2 平根數空間下的相對運動方程
3.4.3 相對軌跡設計
3.4.4 仿真算例
3.5 小結

第4章 航天器近距離相對運動軌跡規劃
4.1 概述
4.2 基於脈沖推力的相對運動軌跡規劃
4.2.1 二脈沖機動模型
4.2.2 基於導航點的多脈沖軌跡規劃
4.2.3 基於隨機優化的多脈沖軌跡規劃
4.3 基於繼電型推力的相對運動軌跡規劃
4.3.1 離散化動力學模型
4.3.2 約束表示
4.3.3 規劃模型
4.3.4 仿真算例
4.4 基於連續常值小推力的相對運動軌跡規劃
4.4.1 最優控制原理
4.4.2 近圓參考軌道情形
4.4.3 橢圓參考軌道情形
4.5 小結

第5章 航天器近距離相對運動控制策略
5.1 概述
5.2 控制問題框架
5.2.1 問題描述
5.2.2 控制策略
5.3 滑模變結構控制
5.3.1 基本原理
5.3.2 控制器設計
5.3.3 仿真算例
5.4 魯棒約束模型預測控制
5.4.1 基本原理
5.4.2 控制器設計
5.4.3 仿真算例
5.5 小結

第6章 航天器近距離觀測任務軌跡設計與控制
6.1 概述
6.2 基本相對運動類型
6.2.1 橢圓型
6.2.2 振蕩型
6.2.3 跳躍型
6.2.4 飛越型
6.3 繞飛觀測任務軌跡
6.3.1 自然橢圓繞飛觀測
6.3.2 自然螺旋繞飛觀測
6.3.3 單脈沖受限“水滴”形繞飛觀測
6.3.4 多脈沖受限圓形繞飛觀測
6.3.5 多脈沖受限“田徑場”形繞飛觀測
6.4 局部觀測任務軌跡
6.4.1 單脈沖受限R-bar方位觀測
6.4.2 自然橢圓V-bar方位觀測
6.4.3 多脈沖受限任意方位觀測
6.5 觀測任務期望姿態計算
6.5.1 觀測模式
6.5.2 充電模式
6.6 觀測任務的6-DOF耦合推力控制
6.6.1 6-DOF相對動力學模型
6.6.2 期望狀態
……
第7章 空間機器人抓捕任務逼近軌跡設計與控制
第8章 空間機器人飛行任務仿真平臺設計與開發
參考文獻