国之重器出版工程 航天器姿态动力学与控制 本书特色

本书以航天器的姿态动力学与控制为研究内容，系统地阐述了各种典型航天器姿态动力学的基本理论以及姿态控制系统的基本工作原理和设计方法。本书共15章，分别介绍航天器的姿态运动学和姿态动力学，航天器的姿态确定原理、自旋/双自旋航天器以及三轴稳定航天器的姿态确定方法，自旋/双自旋稳定航天器以及三轴稳定航天器的姿态控制设计方法，姿态控制系统设计的基本内容。

国之重器出版工程 航天器姿态动力学与控制 内容简介

本书以航天器的姿态动力学与控制为研究内容，系统地阐述了各种典型航天器姿态动力学的基本理论以及姿态控制系统的基本工作原理和设计方法。本书共15章，分别介绍航天器的姿态运动学和姿态动力学，航天器的姿态确定原理、自旋/双自旋航天器以及三轴稳定航天器的姿态确定方法，自旋/双自旋稳定航天器以及三轴稳定航天器的姿态控制设计方法，姿态控制系统设计的基本内容。

国之重器出版工程 航天器姿态动力学与控制 目录

第1章 航天器姿态运动学1

1.1　矢量及矢量运算的矩阵表示　2

1.2　坐标变换　5

1.3　并矢与并矢矩阵的坐标变换　8

1.4　矢量和并矢的时间导数　12

1.5　航天器常用坐标系　14

1.6　姿态参数　19

1.7　姿态运动学方程　32



第2章　航天器姿态动力学基础　40

2.1　航天器姿态动力学概述　41

2.2　航天器姿态动力学建模原理　42

2.3　刚体姿态动力学与欧拉方程　45

2.4　三轴稳定航天器的简化姿态动力学方程　50

2.5　广义欧拉方程　52

2.6　多刚体航天器的姿态动力学建模　54





第3章　空间环境力矩　58

3.1　重力梯度力矩　59

3.2　太阳辐射力矩　62

3.3　气动力矩　65

3.4　地磁力矩　68



第4章　单自旋航天器姿态动力学　70

4.1　轴对称刚体航天器的自由转动特性　71

4.2　非轴对称刚体航天器的自由转动特性　8

4.3　绕惯性主轴旋转的稳定性　83

4.4　准刚体自旋航天器绕主轴旋转的姿态稳定性　84

4.5　单自旋稳定航天器的被动章动阻尼　87

4.6　单自旋航天器在外力矩作用下的姿态运动　91



第5章　双自旋航天器姿态动力学　99

5.1　陀螺体双自旋航天器的姿态动力学　100

5.2　轴对称双自旋航天器的章动运动　103

5.3　双自旋刚体航天器的运动稳定性　104

5.4　准刚体双自旋航天器绕主轴旋转的稳定性　106

5.5　双自旋航天器的被动章动阻尼　108



第6章　重力梯度稳定航天器姿态动力学　114

6.1　重力场中刚体航天器的姿态运动方程　115

6.2　圆轨道下航天器在重力梯度作用下的俯仰运动　117

6.3　刚体航天器在重力梯度力矩作用下的运动稳定性　119

6.4　能量损耗对重力梯度稳定航天器的影响　124

6.5　重力梯度捕获以及伸杆过程的动力学分析　130

6.6　重力梯度力矩作用下陀螺体的姿态运动　132



第7章　三轴稳定航天器姿态动力学　137

7.1　带有动量交换装置的三轴稳定航天器姿态动力学　138

7.2　带挠性附件三轴稳定航天器姿态动力学　146

7.3　充液三轴稳定航天器的姿态动力学　168



第8章　航天器姿态确定基础　173

8.1　参考矢量法　174

8.2　惯性测量姿态的确定　181



第9章　自旋、双自旋稳定航天器的姿态确定　183

9.1　自旋姿态的参考测量　184

9.2　自旋轴姿态的几何确定法　189

9.3　自旋轴姿态确定的太阳〖CD*2〗地球方式　195

9.4　章动测量　197



第10章　三轴稳定航天器的姿态确定　202

10.1　三轴姿态的参考测量　203

10.2　三轴稳定航天器的几种姿态直接确定方法　214



第11章　航天器姿态控制及姿态控制系统概述　229

11.1　航天器姿态控制概述　230

11.2　航天器姿态控制系统分类　233



第12章　自旋、双自旋稳定航天器的姿态控制　241

12.1　自旋、双自旋航天器姿态控制的任务和方法　242

12.2　自旋、双自旋航天器的章动阻尼及控制　243

12.3　自旋、双自旋航天器的姿态进动控制　252



第13章　零动量三轴稳定航天器的姿态稳定控制　263

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