快速响应卫星集群编队技术

　　本书共分为10章。第一章阐述快速响应空间技术的发展现状、快速响应空间卫星编队技术概述以及卫星技术的发展趋势。第二章从体系架构和应用模式以及任务协同应用可行性方面开展快速响应空间技术总体设计。第三章构建快速响应卫星编队、提出模块化体系架构设计方法以及卫星动力学模块化建模方法。第四章开展了快速响应卫星集群编队构型设计。第五章、第六章分别针对快速响应卫星小椭圆轨道以及星下点轨迹调整优化算法进行了设计。第七章至第八章分别针对单星和编队卫星的自主任务实时规划方法开展了研究。第九章开展了快速响应卫星的星载软件构件化设计。第十章基于快速响应空间体系的设计，结合技术能力、在轨应用能力对典型应用试验验证方案进行了概述。

　　曹喜滨，教授、博士生导师，长期从事微小卫星及空间快速响应技术与应用研究和人才培养。哈尔滨工业大学航空宇航科学与技术学科带头人，长江学者特聘教授，全国模范教师，万人计划科技创新领军人才。白鹤峰，研究员，航天研发中心副主任，国防科技大学工学博士，国家高分专项专家委成员，卫星技术专家组专家，长期从事航天发展规划、复杂系统顶层设计和工程总体技术研究。

第1章 绪论
1.1 快速响应空间系统的体系架构
1.1.1 快速响应空间系统组成设计
1.1.2 快速响应空问信息流程设计
1.1.3 快速响应空间系统间接口设计
1.2 快速响应空间技术的发展现状
1.2.1 各国快速响应空间技术发展现状
1.2.2 我国快速响应空间技术发展现状
1.3 快速响应卫星集群编队技术概述
1.3.1 快速响应卫星集群编队体设计思路
1.3.2 快速响应卫星集群编队的空间组网设计
1.3.3 快速响应卫星集群编队的关键技术
1.4 快速响应卫星集群编队技术的发展趋势
1.4.1 快速响应卫星发展趋势
1.4.2 卫星和集群网络互联发展趋势
1.4.3 研产模式升级转型发展趋势
第2章 快速响应卫星的标准化模块化研制流程设计
2.1 快速响应卫星标准规范与研制流程设计
2.1.1 标准规范
2.1.2 快速响应卫星的研制流程
2.2 快速响应卫星模块化体系架构设计
2.2.1 快速响应卫星平台设计
2.2.2 基于即插即用标线的硬件测试方法
2.2.3 快速响应能源系统标准化体系架构设计
2.3 快速响应卫星动力学模块化建模方法
2.3.1 刚体卫星模块化建模
2.3.2 带有柔附件卫星动力学模块化建模
2.3.3 带有柔簇附件卫星动力学模块化建模
2.3.4 带有柔链附件卫星动力学模块化建模
2.4 快速Ⅱ向应卫星快速任务设计流程
第3章 快速响应卫星的自主任务规划算法设计
3.1 任务规划约束条件建模
3.1.1 观测时间约束
3.1.2 其他观测约束
3.1.3 约束条件整理
3.2 主星任务规划引导信息法设计
3.3 成员星分层任务规划算法设计
3.3.1 分层无择优任务规划算法
3.3.2 分层择优任务规划算法
3.3.3 实例与结果分析
3.4 成员星成像任务自主规划算法设计
3.4.1 二维机动成像自主任务规划算法设计
3.4.2 条带拼接成像自主任务规划算法设计
第4章 快速响应卫星小椭圆轨道及星下点轨迹
调整优化算法设计
4.1 小椭圆轨道回归特分析
4.1.1 过顶约束下星下点轨迹分析
4.1.2 任意倾角小椭圆回归轨道设计Q值法
4.1.3 实例与结果分析
4.2 小椭圆轨道近地点过顶方法分析
4.2.1 地面分辨率约束与近地点漂移
4.2.2 近地点过顶方法
4.3 约束下过顶时刻设计
4.3.1 任意时刻地面光照强度计算分析
4.3.2 地面光照强度临界时刻计算
4.3.3 过顶时刻设计
4.3.4 算例
4.4 星下点轨迹调整的单脉；中数值算法
4.4.1 星下点轨迹分析
4.4.2 单脉冲数值算法设计
4.4.3 算例
4.5 多脉；中遗传算法和非线规划法双层算法
4.5.1 多脉冲星下点轨迹调整优化模型
4.5.2 算例
第5章 快速响应卫星的软件构件化设计与评估
5.1 软件构件化体系架构设计
5.1.1 构件化软件体系架构
5.1.2 基于构件化软件的接口适配器
5.1.3 基于构件化软件线路由器
5.2 基于PETRI网的构件化软件在轨运行评估方法设计
5.2.1 基于PETRI网的健康评估模型
5.2.2 健康评估PETRI网模型参数确定
5.3 构件化软件在轨自主状态评估方法设计
5.3.1 自主状态推送及冻结方法
5.3.2 基于事件驱动的遥测数据法
5.3.3 基于遥测参数的自主状态评估方法
第6章 集群编队的自主实时任务规划设计与分析
6.1 集群编队卫星对目标的筛选过程
6.1.1 目标初步筛选
6.1.2 多星多目标筛选
6.2 多星逐级择优自主任务规划算法
6.2.1 多星分层无择优自主任务规划算法
6.2.2 的多星分层择优自主任务规划算法
6.2.3 改变优化目标的多星自主任务规划算法验证
6.3 基于遗传算法的多星实时任务规划方法
6.3.1 遗传算法设计
6.3.2 分析
第7章 快速响应卫星集群编队的星间网络建模与分析
7.1 集群编队卫星运动模型描述
7.2 集群编队的空间网络描述
7.2.1 图论相关理论
7.2.2 集群编队的空间网络图结构
7.3 集群编队卫星数据流描述
7.3.1 排队论相关理论
7.3.2 集群编队卫星泊松分布数据流
7.4 集群编队网络模型
7.4.1 集群编队网络描述
7.4.2 快速响应卫星集群编队工作模型
7.4.3 快速响应卫星集群编队数据流模型
7.5 卫星集群编队的数据传输模型
7.5.1 内部网络数据传输模型
7.5.2 外部网络数据传输模型
7.6 卫星集群编队网络建模
7.6.1 模型结构
7.6.2 环境搭建
7.6.3 主要流程
7.6.4 路由算法及能评价指标
7.7 结果及能分析
7.7.1 场景
7.7.2 结果及能分析
第8章 快速响应卫星集群编队的星间网络优化与
8.1 卫星集群编队网络容量