不規(guī)則小行星附近探測(cè)器制導(dǎo)與控制（精）

第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 小行星附近動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.1 小行星引力場(chǎng)模型
1.2.2 小行星平衡點(diǎn)
1.2.3 小行星周期軌道
1.3 小行星附近懸?？刂蒲芯楷F(xiàn)狀
1.3.1 懸停閉環(huán)控制
1.3.2 連續(xù)小推力懸停
1.3.3 太陽(yáng)帆懸停
1.4 小行星附近轉(zhuǎn)移和繞飛軌道制導(dǎo)與控制研究現(xiàn)狀
1.4.1 脈沖機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
1.4.2 連續(xù)推力轉(zhuǎn)移閉環(huán)制導(dǎo)
1.4.3 繞飛軌道控制
1.5 小行星表面著陸最優(yōu)制導(dǎo)研究現(xiàn)狀
1.5.1 間接法
1.5.2 偽譜法
1.5.3 凸優(yōu)化方法
1.6 小行星表面著陸在線(xiàn)制導(dǎo)與控制研究現(xiàn)狀
1.6.1 多項(xiàng)式制導(dǎo)與控制
1.6.2 基于解析控制的閉環(huán)制導(dǎo)方法
1.6.3 基于軌跡優(yōu)化的計(jì)算制導(dǎo)方法
1.7 本書(shū)各章節(jié)內(nèi)容安排
參考文獻(xiàn)
第2章 動(dòng)力學(xué)方程與引力場(chǎng)模型
2.1 引言
2.2 坐標(biāo)系
2.3 動(dòng)力學(xué)方程
2.3.1 無(wú)控動(dòng)力學(xué)方程
2.3.2 受控動(dòng)力學(xué)方程
2.3.3 平衡點(diǎn)及其附近線(xiàn)性化方程
2.4 不規(guī)則小行星引力場(chǎng)模型
2.4.1 球諧函數(shù)模型
2.4.2 多面體模型
2.5 細(xì)長(zhǎng)形小行星簡(jiǎn)化模型
2.5.1 模型定義與有效勢(shì)能
2.5.2 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量偶極子模型參數(shù)確定
2.5.3 旋轉(zhuǎn)質(zhì)量三極子模型參數(shù)確定
2.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 小行星引力場(chǎng)中的懸停控制
3.1 引言
3.2 懸停動(dòng)力學(xué)方程和約束條件
3.3 人工平衡點(diǎn)動(dòng)力學(xué)分析
3.3.1 人工平衡點(diǎn)拓?fù)浞诸?lèi)與分岔
3.3.2 人工平衡點(diǎn)集分析
3.3.3 人工平衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析
3.3.4 觀(guān)測(cè)覆蓋區(qū)域分析
3.4 懸停反饋線(xiàn)性化控制
3.4.1 細(xì)長(zhǎng)形小行星共線(xiàn)型平衡點(diǎn)懸停線(xiàn)性控制
3.4.2 一般懸停點(diǎn)處反饋線(xiàn)性化控制
3.4.3 仿真算例
3.5 懸?；？刂?br /> 3.5.1 滑模面定義及其穩(wěn)定性
3.5.2 控制律和控制穩(wěn)定性
3.5.3 抖振與奇異性消除方法
3.5.4 仿真算例
3.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 小行星引力場(chǎng)中轉(zhuǎn)移制導(dǎo)與繞飛控制
4.1 引言
4.2 雙脈沖轉(zhuǎn)移軌道設(shè)計(jì)
4.2.1 不規(guī)則引力場(chǎng)蘭伯特問(wèn)題
4.2.2 基于粗略搜索和數(shù)值延拓的轉(zhuǎn)移軌道求解方法
4.2.3 基于經(jīng)典蘭伯特解的轉(zhuǎn)移軌道求解方法
4.2.4 仿真算例
4.3 連續(xù)推力作用下軌道轉(zhuǎn)移制導(dǎo)方法
4.3.1 ZEM/ZEV軌道轉(zhuǎn)移制導(dǎo)
4.3.2 仿真算例
4.4 赤道面附近逆行周期軌道設(shè)計(jì)
4.4.1 周期軌道設(shè)計(jì)方法
4.4.2 周期軌道穩(wěn)定性分析
4.4.3 仿真算例
4.5 繞飛軌道跟蹤最優(yōu)線(xiàn)性反饋控制
4.5.1 最優(yōu)線(xiàn)性反饋控制設(shè)計(jì)
4.5.2 仿真算例
4.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 小行星表面著陸最優(yōu)制導(dǎo)
5.1 引言
5.2 受控著陸最優(yōu)制導(dǎo)問(wèn)題描述
5.3 最優(yōu)控制律和一階必要條件
5.3.1 時(shí)間最優(yōu)
5.3.2 燃料最優(yōu)
5.4 燃料最優(yōu)問(wèn)題求解的同倫方法
5.4.1 同倫法描述
5.4.2 飛行時(shí)長(zhǎng)和初始位置對(duì)燃料影響分析
5.4.3 仿真算例
5.5 燃料最優(yōu)問(wèn)題求解的無(wú)初值猜測(cè)同倫方法
5.5.1 燃料最優(yōu)與能量最優(yōu)控制問(wèn)題
5.5.2 零廣義重力能量最優(yōu)控制問(wèn)題
5.5.3 無(wú)控制約束零廣義重力能量最優(yōu)控制問(wèn)題解
5.5.4 無(wú)初值猜測(cè)同倫方法
5.5.5 仿真算例
5.6 燃料最優(yōu)問(wèn)題凸優(yōu)化求解方法
5.6.1 近似等價(jià)問(wèn)題
5.6.2 仿真算例
5.7 時(shí)間最優(yōu)問(wèn)題凸優(yōu)化求解方法
5.7.1 等價(jià)關(guān)聯(lián)可凸化最優(yōu)著陸問(wèn)題
5.7.2 最小著陸誤差問(wèn)題性質(zhì)
5.7.3 簡(jiǎn)化最小著陸誤差問(wèn)題
5.7.4 最優(yōu)飛行時(shí)長(zhǎng)快速搜索方法
5.7.5 仿真算例
5.8 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 小行星表面著陸在線(xiàn)制導(dǎo)與控制
6.1 引言
6.2 基于解耦軌跡規(guī)劃的在線(xiàn)制導(dǎo)
6.2.1 解耦軌跡規(guī)劃問(wèn)題
6.2.2 解耦軌跡規(guī)劃方法
6.2.3 仿真算例
6.3 著陸多滑模面制導(dǎo)
6.3.1 多滑模面制導(dǎo)設(shè)計(jì)
6.3.2 仿真算例
6.4 著陸軌跡終端滑?？刂?br /> 6.4.1 終端滑模控制設(shè)計(jì)
6.4.2 終端滑?？刂品治?br /> 6.4.3 仿真算例
6.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄 解耦軌跡規(guī)劃問(wèn)題控制切換點(diǎn)解析解