衛星控制系統仿真技術

第1章 概論
　1.1 仿真概念與特點
　1.2 衛星控制系統仿真的分類和功能
　　1.2.1 數學仿真
　　1.2.2 半物理仿真
　　1.2.3 全物理仿真
　1.3 系統仿真在衛星控制系統研制過程中的作用
　1.4 衛星控制系統仿真的可信度
　1.5 衛星控制系統仿真的新發展
　參考文獻
第2章 衛星控制技術基礎
　2.1 概述
　2.2 衛星的軌道確定和導航
　2.3 衛星的軌道控制技術
　　2.3.1 軌道機動
　　2.3.2 軌道修正
　　2.3.3 返回和再入的制導與控制
　　2.3.4 交會和對接
　2.4 衛星姿態測量的基本概念和姿態測量系統
　　2.4.1 姿態測量和姿態確定
　　2.4.2 姿態敏感器
　　2.4.3 典型的衛星姿態測量系統
　2.5 衛星的姿態控制技術
　　2.5.1 姿態控制的方式
　　2.5.2 姿態控制執行機構
　2.6 典型的衛星姿態控制系統
　　2.6.1 雙旋穩定系統
　　2.6.2 噴氣三軸姿態控制系統
　　2.6.3 動量交換式三軸姿態控制系統
　　2.6.4 全姿態捕獲
　　2.6.5 軌道機動期間的姿態穩定
　　2.6.6 太陽帆板和天線指向控制
　參考文獻
第3章 衛星控制系統數學模型
　3.1 概述
　3.2 衛星動力學模型
　　3.2.1 動力學建模
　　3.2.2 衛星軌道動力學模型
　　3.2.3 衛星姿態動力學模型
　　3.2.4 環境力和力矩數學模型
　3.3 姿態敏感器的數學模型
　　3.3.1 太陽敏感器
　　3.3.2 地球敏感器
　　3.3.3 恆星敏感器
　　3.3.4 慣性敏感器
　參考文獻
第4章 衛星仿真中的模型辨識技術
　4.1 概述
　4.2 衛星數學模型辨識的一些實用方法
　　4.2.1 頻域辨識方法
　　4.2.2 時域辨識方法
　4.3 帶有撓性附件衛星的模型辨識
　　4.3.1 系統描述
　　4.3.2 在軌辨識的幾個應用
　4.4 噪聲模型的辨識方法
　　4.4.1 數據采集
　　4.4.2 數據頇處理
　　4.4.3 模型識別
　參考文獻
第5章 衛星控制系統數學仿真及計算機輔助設計
　5.1 概述
　5.2 衛星控制系統數學仿真
　　5.2.1 數學仿真原理
　　5.2.2 數學仿真方法
　　5.2.3 采樣控制系統仿真
　　5.2.4 衛星控制系統數學模型的特點及幾種典型非線性環節
　　5.2.5 數值積分算法
　　5.2.6 穩定性分析與積分步長控制
　5.3 衛星控制系統的計算機輔助分析與設計
　　5.3.1 控制系統計算機輔助設計有關概念
　　5.3.2 衛星控制系統計算機輔助設計中的模型描述方式
　　5.3.3 衛星控制系統計算機輔助設計的實例
　　5.3.4 衛星控制系統計算機輔助設計軟件
　參考文獻
第6章 衛星控制系統半物理仿真
　6.1 概述
　6.2 動力學仿真
　　6.2.1 衛星軌道動力學仿真
　　6.2.2 衛星姿態動力學仿真
　6.3 運動學仿真
　　6.3.1 用歐拉角描述的衛星姿態運動仿真
　　6.3.2 用四元數描述的衛星姿態運動仿真
　6.4 硬件接人回路仿真
　　6.4.1 衛星半物理仿真類型
　　6.4.2 關于速率陀螺接入仿真回路的問題
　　6.4.3 關于地球敏感器接入回路的問題
　　6.4.4 關于太陽敏感器接入回路的問題
　　6.4.5 關于加速度計接入回路的問題
　　6.4.6 半物理仿真軟件
　6.5 衛星控制系統半物理仿真實例
　　6.5.1 三軸穩定地球靜止軌道衛星控制系統半物理仿真
　　6.5.2 自旋衛星主動章動阻尼控制系統半物理仿真
　　6.5.3 低軌道三軸穩定衛星控制系統半物理仿真
　參考文獻
第7章 衛星控制系統全物理仿真
　7.1 概述
　7.2 衛星控制系統全物理仿真的原理和方法
　7.3 衛星控制系統全物理仿真的作用
　7.4 全物理仿真系統的組成、主要設備及技術要求
　　7.4.1 單軸氣浮台全物理仿真系統
　　7.4.2 三軸氣浮台全物理仿真系統
　7.5 衛星控制系統全物理仿真試驗實例
　　7.5.1 采用飛輪作為執行機構的衛星控制系統全物理仿真
　　7.5.2 撓性結構衛星控制系統全物理仿真研究
……
第8章 衛星運動仿真器
第9章 目標仿真器
第10章 仿真計算機
第11章 航天器交會對接仿真技術
參考文獻

我國的航天事業在50多年的發展歷程中，從無到有，從小到大，創造了以“兩彈一星”、載人航天和繞月探測為重要里程碑的輝煌成就，構築了專業齊全、功能配套、設施完備的航天科技工業體系，掌握了一大批具有自主知識產權的核心技術，積累了獨具特色的航天工程管理經驗和方法，造就了一支技術精湛、作風優良的航天人才隊伍，孕育形成了具有鮮明時代特征的航天精神、“兩彈一星”精神和載人航天精神，在世界高科技領域佔有了一席之地，並在一些重要技術領域躋身世界先進行列，為維護國家安全、帶動科技進步、推動經濟發展、促進社會和諧和振奮民族精神作出了重要貢獻。

回顧50多年的發展與建設，我國的航天事業，在創業中起步，在探索中發展。在改革中騰飛，走出了一條具有中國特色的創新發展之路，在取得輝煌成就的同時，通過無數航天科技工作者的探索與實踐，也創造積累了十分寶貴的經驗。為了將這些知識財富傳承下來。用以指導新時期的航天重大工程實踐，促進航天科技成果在更加廣闊的領域推廣應用。為推動國民經濟建設和社會進步發揮更大的作用．自20世紀80年代起．數以千計的航天科技工作者歷時20余年．從導彈武器、運載火箭和空間飛行器等航天產品的設計、研制、生產、試驗等各個方面，系統總結了在實踐中形成的理論、方法和工程經驗．編纂了一部共1 56冊、6500余萬字的鴻篇巨制——《導彈與航天叢書》，奉獻給廣大讀者。

當前，面對世界格局多極化、全球經濟一體化、科學技術突飛猛進以及新軍事變革不斷向縱深發展的新形勢，航天科技工業作為國家的戰略安全基石以及科技進步、經濟發展、社會和諧的重要推動力量，越來越凸現出其重要的戰略地位。十七大以來，黨和國家高度重視航天科技工業的發展，提出了富國強軍的明確要求，部署了包括載人航天工程第二步、探月工程二期、高分辨率對地觀測系統、新一代運載火箭在內的一系列國家重大工程和重大科技專項任務，可以說，航天科技工業正處于歷史上任務最多、發展最快的重大戰略機遇期，形勢和任務對航天科技工業的發展提出了新的更高要求。如何抓住難得機遇，乘勢而上，圓滿完成國家任務，從而推動我國航天事業全面、協調、可持續發展，真正擔負起富國強軍、建設創新型國家和推動我國成為航天大國、強國的歷史責任，是新一代航天科技工作者必須面對的重大考驗。

因此，在新時期航天事業蓬勃發展和讀者需求的強力推動下，重印《導彈與航天叢書》凸顯了重要的現實意義和深遠的歷史意義。希望這部叢書能夠使我國航天事業50多年的創新成果和實踐經驗，在新的歷史時期彰顯出無窮活力，給人以更加深刻的啟示，從而推動更多的航天科技工作者在新的航天工程實踐中，不斷繼承、完善、發展航天事業50多年形成的寶貴經驗，積極探索新形勢下航天科技工業發展的內在規律，努力建設航天科技工業新體系，使我國的航天事業在新的起點上不斷譜寫更加輝煌的歷史篇章。