空间交会对接技术

　　《空间交会对接技术》结合工程实践，系统阐述了交会对接任务的系统设计与任务规划、运载火箭弹道设计与控制、航天器轨道测量与确定、远距离导引控制与优化设计、自主交会导航与控制、对接机构设计与试验、系统建模仿真，反映了我国交会对接飞行试验的主要原理、方法和特点。《空间交会对接技术》内容全面、系统性强，且具有较强的理论深度，对交会对接技术理论研究和工程实践有很好的参考价值。《空间交会对接技术》适合于航天领域科技工作者，尤其是从事载人航天技术的研究和管理人员，同时对高校航天技术及相关领域师生和航天兴趣爱好者也有所帮助。

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第1章 绪论 1.1 空间交会对接技术概述 1.1.1 空间交会对接的概念 1.1.2 空间交会对接的作用 1.1.3 空间交会对接的基本过程 1.1.4 空间交会对接的关键技术 1.2 国外空间交会对接技术发展概况 1.2.1 空间交会对接技术的发展历程 1.2.2 美国 1.2.3 俄罗斯／苏联 1.2.4 欧洲 1.2.5 日本 1.3 中国空间交会对接技术 1.3.1 中国载人航天工程的发展概况 1.3.2 中国载人航天工程空间交会对接飞行 参考文献 第2章 空间交会对接任务分析与设计 2.1 坐标系统 2.1.1 时间系统 2.1.2 惯性坐标系 2.1.3 地固坐标系 2.1.4 升交点轨道坐标系 2.1.5 航天器当地轨道坐标系 2.2 交会对接轨道动力学 2.2.1 高精度轨道动力学方程 2.2.2 近圆轨道相对运动动力学方程 2.2.3 椭圆轨道相对运动动力学方程 2.3 交会对接任务的系统设计 2.3.1 系统构成 2.3.2 航天器 2.3.3 运载火箭 2.3.4 发射场 2.3.5 测控通信 2.3.6 着陆场和航天员应急救生区 2.3.7 航天员 2.4 交会对接飞行任务规划 2.4.1 任务规划约束条件 2.4.2 发射窗口规划 2.4.3 轨道设计 2.5 天宫一号／神舟八号交会对接过程 2.5.1 上升段 2.5.2 远距离导引段 2.5.3 自主控制段 2.5.4 对接段 2.5.5 组合体飞行段 2.5.6 二次对接段 2.5.7 分离撤离段 参考文献 第3章 运载火箭弹道设计与控制 3.1 国内外运载火箭控制技术发展概述 3.1.1 国外情况 3.1.2 国内情况 3.2 弹道设计及交会对接任务的特殊需求 3.2.1 火箭运动方程 3.2.2 火箭弹道设计及制约因素 3.2.3 交会对接的特殊需求 3.3 运载火箭飞行控制技术 3.3.1 飞行控制系统的组成及工作原理 3.3.2 制导系统 3.3.3 姿态控制系统 3.4 运载火箭制导方案与方法 3.4.1 组合导航方案 3.4.2 摄动制导 3.4.3 迭代制导 3.5 运载火箭发射控制技术 3.5.1 火箭射前工作内容及流程 3.5.2 诸元准备及生成 3.5.3 初始状态的确定 3.5.4 零窗口发射 3.6 地面试验与仿真技术 3.6.1 六自由度仿真试验技术 3.6.2 制导姿控联合六自由度仿真试验系统 参考文献 第4章 测定轨与远距离导引控制 4.1 国内外技术现状 4.1.1 测定轨技术现状 4.1.2 远距离导引控制技术现状 4.2 轨道确定及轨道预报 4.2.1 轨道力学基础 4.2.2 轨道测量方法和模型 4.2.3 测量数据处理与误差修正 4.2.4 交会对接中轨道确定及轨道预报的技术特点 4.2.5 空间环境模型参数辨识及其在交会对接中的应用 4.3 远距离导引优化控制 4.3.1 远距离导引变轨任务规划模型 4.3.2 远距离导引变轨任务规划策略 4.3.3 远距离导引应急控制策略 4.4 远距离导引精度分析 4.4.1 影响远距离导引精度的误差因素 4.4.2 远距离导引精度评估方法 4.4.3 远距离导引精度仿真分析结论 参考文献 第5章 自主交会导航、制导与控制技术 5.1 国内外技术发展概述 5.1.1 联盟／进步号飞船 5.1.2 阿波罗飞船 5.1.3 航天飞机 5.1.4 DART 5.1.5 ATV 5.1.6 HTV 5.2 系统设计 5.3 相对导航技术 5.3.1 相对测量系统 5.3.2 相对导航算法 5.3.3 相对导航滤波器设计 5.4 自动交会制导控制技术 5.4.1 霍曼交会 5.4.2 兰勃特交会 5.4.3 C―W制导 5.4.4 视线制导 5.4.5 平行交会 5.4.6 姿态控制 5.4.7 自动交会制导控制仿真验证 5.5 手动控制交会技术 5.5.1 概述 5.5.2 手控交会对接GNC系统组成及工作原理 5.5.3 控制方案及数学仿真验证 5.6 空间交会对接物理仿真试验技术 5.6.1 概述 5.6.2 欧洲交会对接GNC分系统半物理仿真 5.6.3 美国交会对接GNC系统半物理仿真 5.6.4 日本交会对接GNC系统半物理仿真 5.6.5 法国十二自由度对接动力学仿真 5.6.6 美国交会对接十自由度全物理仿真 5.6.7 我国九自由度交会对接半物理仿真 参考文献 第6章 空间对接技术 6.1 空间对接技术概述 6.1.1 空间对接任务和过程 6.1.2 对接技术的发展概述 6.2 对接机构技术 6.2.1 系统组成和功能划分 6.2.2 工作过程 6.2.3 捕获导向机构 6.2.4 传动缓冲机构 6.2.5 连接密封分离机构 6.2.6 对接分离控制 6.2.7 温度控制 6.3 对接过程的仿真 6.3.1 对接过程仿真目的和模型假设 6.3.2 坐标系定义和对接初始条件 6.3.3 对接动力学建模 6.3.4 对接过程动力学仿真 6.3.5 典型对接情况的仿真结果 6.4 对接机构地面试验 6.4.1 任务 6.4.2 对接机构地面试验方法 6.4.3 对接机构的大型地面试验设备 参考文献 第7章 交会对接任务系统仿真 7.1 系统仿真技术发展概况 7.2 交会对接工程系统仿真总体设计 7.2.1 系统仿真需求 7.2.2 仿真系统平台与架构 7.2.3 仿真系统组成 7.3 交会对接仿真建模 7.3.1 交会对接仿真模型体系 7.3.2 轨道动力学模型 7.3.3 GNSS测量仿真模型 7.3.4 USB外测仿真模型 7.3.5 中继卫星仿真模型 7.4 仿真试验设计与分析 7.4.1 仿真试验设计 7.4.2 仿真结果分析 参考文献 常用简称与缩写词