大型衛星星座控制技術 李恆年 9787118130713 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
《大型衛星星座控制技術》是關於維持和運控大規模衛星星座相關軌道控制理論、方法和技術的綜合專著，包括星座軌道攝動理論、星座構型穩定分析、星座軌道偏置設計、星座組網部署控制、星座構型穩定維持、星座構型重組和星座備份補網以及星座離軌控制等內容，系統闡述了我國北斗衛星導航星座採用固化空間相對構型的控制方案和實施軌道主動偏置補償的構型穩定技術方法。
《大型衛星星座控制技術》可供高等院校師生及相關專業科技人員參考和使用。

目錄
第1章 緒論
1 1 衛星星座
1 2 星座控制技術
參考文獻
第2章 星座軌道攝動理論
2 1 概述
2 2 半長軸攝動
2 3 軌道傾角攝動
2 4 升交點赤經攝動
2 5 軌道偏心率攝動
2 6 軌道相位攝動
2 7 小結
參考文獻
第3章 星座構型穩定理論
3 1 概述
3 2 星座構型穩定性表徵
3 3 星座相對赤經穩定性
3 3 1 赤經長期攝動建模
3 3 2 相對赤經演化建模
3 3 3 中高軌星座赤經穩定性
3 3 4 低軌星座赤經穩定性
3 4 星座相對傾角穩定性
3 4 1 傾角長期攝動建模
3 4 2 相對傾角演化建模
3 4 3 相對傾角穩定性
3 5 星座相對相位穩定性
3 5 1 相位長期攝動建模
3 5 2 相對相位演化建模
3 5 3 中高軌星座相位穩定性
3 5 4 低軌星座相位穩定性
3 6 小結
參考文獻
第4章 星座構型偏置設計
4 1 概述
4 2 攝動補償偏置方法
4 3 耦合補償偏置
4 4 解耦補償偏置
4 5 相位補償偏置
4 6 偏置設計分析
4 7 小結
參考文獻
第5章 星座組網部署控制
5 1 概述
5 2 軌道部署優化
5 3 軌道偏置部署
5 4 基準星部署軌道
5 5 從屬星部署軌道
5 6 組網相位控制策略
5 7 小結
參考文獻
第6章 星座構型維持策略
第7章 星座構型重組策略
第8章 星座備份補網控制
第9章 星座離軌鈍化控制

前言/序言
工程上將維持星座構型位於標稱設計軌道的控制技術和實施方法稱為星座構型維持控制技術。星座構型維持控制技術目的是對星座衛星實施軌道控制，使得星座中的衛星在一定的精度要求下保持在設計軌道附近，從而實現星座構型在一定精度要求下保持不變。
本書是關於維持和運控大規模衛星星座相關軌道控制理論、方法和技術的綜合性專著，是重大專項項目大型星座構型維持控制技術的研究成果，也是作者從實踐中探索出來的經驗和方法總結。全書共分9章：第1章緒論，闡述大型星座概念和星座構型控制現狀，簡要介紹典型大型衛星星座構型及構型控制技術；第2章星座軌道攝動理論，討論在各種攝動因素作用下的大型衛星星座軌道長期攝動運動規律；第3章星座構型穩定理論，討論大型衛星星座構型的穩定性問題，星座構型穩定性就是分析軌道部署初態偏差和不同部署軌道面對星座整體幾何構型的穩定性影響；第4章星座構型偏置設計，討論大型星座整體穩定的攝動補償參數偏置方法，通過星座構型參數的整體設計來提高星座構型的攝動穩定性，降低星座相位維持控制的頻率；第5章星座組網部署控制，討論大型星座部署過程隨軌道攝動的基準選擇問題，以及星座構型捕獲過程相位角控制問題；第6章星座構型維持策略，討論大型星座允許的結構變異邊界，提出以軌道面赤經和軌道相位角最大容許漂移量作為度量大型星座構型變異邊界，給出北斗衛星導航星座構型保持控制指標；第7章星座構型重組策略，討論對大型星座中大範圍軌道機動控制優化重組控制策略，提出備份星軌道選擇策略；第8章星座備份補網控制，討論大型星座備份衛星軌道選擇與控制策略問題，提出大型導航星座備份衛星生存軌道選擇和工作軌道高度分佈策略；第9章星座離軌鈍化控制，討論大型星座衛星失效離軌軌道選擇、離軌控制以及燃料估計問題。
本書針對大型衛星星座建模，面向北斗衛星導航星座展開討論和分析。因此，本書內容既是對星座軌道攝動的複雜理論分析，更是強調工程實際約束，從實踐沉澱的經驗中凝練出具有工程實施可行性的方法和技術。本書的編寫一是傳達衛星星座構型部署階段軌道工程師要進行的主要工作以及研究步驟和研究方法；二是希望對大型星座組網和維持控制工程師有所指導，更好地釐清當前紛繁複雜的工作頭緒，以維持和管理好星座；三是固化知識，請業內同行參考批評。因此，本書最直接的讀者是大型星座組網和維持控制軌道分析工程師，同時，本書也可作為宇航科學軌道動力學與控制專業研究生和相應院所科研人員拓展應用學習的參考書。
本書的創新之處在於系統地提出和闡述了我國北斗衛星導航星座採用固化空間相對構型的控制方案和實施軌道主動偏置補償的構型穩定技術方法。與美國GPS星座採用的基本固定星下點構型控制方案不同，本書提出的固化空間相對構型的控制方案和實施軌道主動偏置補償的構型穩定技術方法，自2013年起應用於北斗衛星導航星座50餘顆衛星組網和運行控制。運控數據表明，採用此方案，北斗衛星導航星座每顆衛星10年內至多需要軌控2-3次，較GPS星座每顆衛星1年內至少需要軌控2次，衛星控制頻次顯著降低，星座穩定性顯著提升。因此，利用軌道演化規律提升星座穩定性和設計構型穩定控制方案，對星座系統組網和長期穩定運行意義重大。