衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與控制（1）

第1章 概論
1.1 衛(wèi)星姿態(tài)控制的作用和意義
1.2 衛(wèi)星姿態(tài)控制技術(shù)概述
1.2.1 被動(dòng)控制
1.2.2 半被動(dòng)姿態(tài)穩(wěn)定和半主動(dòng)姿態(tài)控制
1.2.3 主動(dòng)姿態(tài)控制
1.3 姿態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
1.3.1 概念研究
1.3.2 方案設(shè)計(jì)
1.3.3 技術(shù)設(shè)計(jì)
1.4 發(fā)展與展望
1.4.1 大型衛(wèi)星平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)和控制
1.4.2 微機(jī)電技術(shù)的應(yīng)用
1.4.3 高可靠星上處理器／控制器的發(fā)展
1.4.4 衛(wèi)星平臺(tái)與有效載荷的姿態(tài)和指向復(fù)合控制
1.4.5 控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展
1.4.6 姿態(tài)敏感器的發(fā)展
1.4.7 先進(jìn)的控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展
參考文獻(xiàn)
第2章 姿態(tài)和姿態(tài)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
2.1 姿態(tài)參數(shù)及姿態(tài)角速度
2.1.1 姿態(tài)參數(shù)
2.1.2 姿態(tài)角速度
2.2 姿態(tài)動(dòng)力學(xué)和姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程
2.2.1 姿態(tài)動(dòng)力學(xué)
2.2.2 姿態(tài)動(dòng)力學(xué)方程
2.3 坐標(biāo)系
2.3.1 慣性坐標(biāo)系
2.3.2 地心坐標(biāo)系
2.3.3 星載坐標(biāo)系
參考文獻(xiàn)
第3章 環(huán)境力矩
3.1 重力梯度力矩
3.1.1 一般性質(zhì)
3.1.2 簡化假設(shè)及算式
3.2 氣動(dòng)力矩
3.2.1 一般性質(zhì)
3.2.2 簡化假設(shè)與基本公式
3.3 太陽輻射力矩
3.3.1 一般性質(zhì)
3.3.2 簡化假設(shè)及基本公式
3.3.3 普通情形
3.4 地磁力矩
參考文獻(xiàn)
第4章 自旋和雙自旋衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)
4.1 剛體自旋和雙自旋衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)
4.1.1 剛體自旋衛(wèi)星的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)方程
4.1.2 剛體自旋衛(wèi)星的自由姿態(tài)運(yùn)動(dòng)
4.1.3 剛體繞主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性
4.1.4 對稱自旋衛(wèi)星在外力矩作用下的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)
4.1.5 陀螺體雙自旋衛(wèi)星的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)
4.2 準(zhǔn)剛體自旋衛(wèi)星繞主軸旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性
4.2.1 能匯法
4.2.2 最大軸原理
4.2.3 有管球型章動(dòng)阻尼器的自旋衛(wèi)星
4.2.4 關(guān)于短粗體和細(xì)長體自旋衛(wèi)星
4.3 章動(dòng)阻尼（發(fā)散）特性
4.3.1 章動(dòng)角和動(dòng)能的關(guān)系
4.3.2 用能匯法估計(jì)章動(dòng)阻尼時(shí)間常數(shù)
4.3.3 用經(jīng)典方法估計(jì)章動(dòng)阻尼時(shí)間常數(shù)
4.3.4 關(guān)于能匯法的注記
4.4 自旋衛(wèi)星變質(zhì)量動(dòng)力學(xué)
4.4.1 點(diǎn)火動(dòng)力學(xué)的一般方程
4.4.2 變軌期間自旋衛(wèi)星的姿態(tài)運(yùn)動(dòng)
4.5 準(zhǔn)剛體雙自旋衛(wèi)星繞主軸旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性
4.5.1 對稱雙自旋衛(wèi)星的能匯分析
4.5.2 有平臺(tái)阻尼器的雙自旋衛(wèi)星
4.6 雙自旋衛(wèi)星的搖擺運(yùn)動(dòng)
4.6.1 動(dòng)力學(xué)模型
4.6.2 姿態(tài)運(yùn)動(dòng)分析
4.7 消旋過程中的動(dòng)力學(xué)陷阱
4.7.1 不對稱雙自旋衛(wèi)星的穩(wěn)定性
4.7.2 消旋通過等效慣量比為’1的區(qū)域
4.7.3 非線性章動(dòng)共振
4.7.4 最小能量陷阱
參考文獻(xiàn)
第5章 重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)
5.1 重力場中剛體的運(yùn)動(dòng)
5.1.1 運(yùn)動(dòng)微分方程
5.1.2 圓軌道情形的第一積分
5.1.3 平面運(yùn)動(dòng)
5.2 運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性
5.2.1 平衡位置及其穩(wěn)定性
5.2.2 重力梯度穩(wěn)定
5.3 伸桿過程動(dòng)力學(xué)分析
5.4 重力場中陀螺體的運(yùn)動(dòng)
5.4.1 運(yùn)動(dòng)微分方程
5.4.2 約束系統(tǒng)
5.4.3 自由系統(tǒng)和受控系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
第6章 帶撓性附件衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)
6.1 概述
6.2 簡單的帶撓性附件衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)
6.3 帶撓性太陽帆板衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)
6.4 計(jì)及推進(jìn)劑消耗的帶撓性太陽帆板衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)
6.4.1 具有固連質(zhì)點(diǎn)的剛體角動(dòng)量方程
6.4.2 推進(jìn)劑對衛(wèi)星的反作用力和力矩
6.4.3 帶撓性太陽帆板衛(wèi)星動(dòng)力學(xué)方程
6.5 模態(tài)截?cái)嗪鸵绯?br />參考文獻(xiàn)
第7章 充液衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)
7.1 基本概念和數(shù)學(xué)描述
7.1.1 航天器內(nèi)液體的運(yùn)動(dòng)
7.1.2 力學(xué)模型（建模假設(shè)）
7.1.3 基本方程式和邊界條件
7.1.4 關(guān)于等效力學(xué)模型
7.1.5 全充液腔體動(dòng)力學(xué)的一些重要研究結(jié)果
7.2 充液自旋航天器的平衡狀態(tài)及其穩(wěn)定性
7.2.1 純自旋平衡狀態(tài)
7.2.2 充液撓性航天器的動(dòng)勢
7.2.3 魯米揚(yáng)采夫動(dòng)勢定理
7.2.4 動(dòng)勢定理的進(jìn)一步表述
7.2.5 充液自旋航天器的穩(wěn)定準(zhǔn)則
7.2.6 充液航天器的搖擺運(yùn)動(dòng)及其與穩(wěn)定性的關(guān)系
7.2.7 關(guān)于充液自旋航天器的不穩(wěn)定性
7.3 充液自旋航天器的微幅運(yùn)動(dòng)
7.3.1 純自旋腔內(nèi)理想液體自由運(yùn)動(dòng)
7.3.2 圓柱腔情形
7.4 細(xì)長體航天器的章動(dòng)發(fā)散時(shí)間常數(shù)
7.4.1 中心軸對稱橢球腔全充液情形分析
7.4.2 章動(dòng)發(fā)散時(shí)間常數(shù)的數(shù)值計(jì)算
7.4.3 章動(dòng)發(fā)散時(shí)間常數(shù)的試驗(yàn)測定
7.5 有加速度時(shí)充液航天器的微幅運(yùn)動(dòng)
7.5.1 平衡狀態(tài)及微幅運(yùn)動(dòng)
7.5.2 固定腔體中理想流體的橫向運(yùn)動(dòng)
7.5.3 圓柱腔情形
7.5.4 航天器和液體的耦合運(yùn)動(dòng)
7.6 軸對稱貯箱常重力晃動(dòng)模型的建立
7.6.1 等效力學(xué)模型
7.6.2 晃動(dòng)模型參數(shù)的數(shù)值計(jì)算
7.6.3 常重力晃動(dòng)試驗(yàn)
參考文獻(xiàn)