衛星編隊飛行與星座控制 姜宇 9787118131260 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
《衛星編隊飛行與星座控制》從工程技術需求和動力學機理的角度介紹衛星編隊飛行與星座動力學的內在機制，側重考慮在複雜攝動力作用下的編隊構形與星座構形漂移，在此基礎上介紹作者在衛星編隊控制與星座構形維持方面的研究成果。
第1章概述了衛星編隊飛行與星座的動力學與控制技術需求與挑戰。第2章介紹了衛星編隊與星座的構形描述模型。第3章介紹了衛星編隊構形的設計演算法。第4章給出了各類太陽同步軌道星座的設計方法，並結合實際算例給出了連續覆蓋通信衛星星座和快速重訪對地觀測衛星星座的設計方法。第5章介紹了衛星編隊穩定性分析與構形演化。第6章介紹了衛星星座穩定性與構形演化，針對Walker星座、太陽同步軌道星座、傾角偏置太陽同步軌道星座、回歸軌道星座等幾種典型星座，給出了星座穩定性與構形演化相關理論結果。第7章介紹了衛星星座控制策略。第8章介紹了衛星編隊繞飛控制策略。第9章介紹了太陽同步軌道防碰撞安全區域計算方法。
《衛星編隊飛行與星座控制》可作為從事航天任務分析與設計、航天動力學與控制、天體力學、深空探測、導航與制導、衛星操控與長期管理、巨型星座運行維護等專業方向的研究人員、工程技術人員以及高校師生的參考書籍。

目錄

前言/序言
多顆衛星在執行特定任務時，通常採用編隊飛行、組網、星群、星座等形式來協同完成。如何科學地制定編隊、組網、星座等的控制策略，有效完成軌道控制任務，是擺在我們面前的重要課題。此外，衛星編隊與各類星座任務對編隊與星座的構形演化與控制的要求越來越高。特別是蜂群衛星的概念與應用需求的發展，以及巨型星座的部署，對編隊與星座的構形演化與控制提出了諸多挑戰。其中包括對控制的精度要求越來越高，這就要求我們要對衛星編隊與星座的構形演化有更深入的了解，不僅考慮此前文獻中研究的中心天體J2項攝動對編隊與星座構形演化的影響，還應考慮日月引力以及更高階的中心天體非球形攝動項對編隊與星座的構形演化的影響。不同的編隊與星座，由於軌道不同，用戶對精度的需求不同，控制策略也往往有很大不同。本書作者從事衛星編隊與星座控制相關領域研究和應用十余年，從工程技術需求中凝練科學問題，部分研究成果應用於我國航天測控領域的軌道控制計算任務實踐之中，取得了良好的效果。由於在軌的碎片和衛星越來越多，衛星編隊與星座還需要考慮碰撞規避的問題，本書最後一章針對近地太陽同步軌道上部署的衛星較多的實際情況，介紹了太陽同步軌道防碰撞安全區域的計算。
本書重點從工程技術需求和動力學機理的角度介紹作者在衛星編隊飛行與星座演化方面的研究成果，介紹從工程應用角度出發的衛星編隊飛行與星座控制方法。本書立足於介紹衛星編隊飛行與星座動力學的內在機制，側重考慮在複雜攝動力作用下的編隊構形與星座構形漂移，在此基礎上介紹作者在衛星編隊控制與星座構形維持方面的研究成果。在設計衛星編隊構形和星座構形的時候考慮攝動因素，設計儘可能長期穩定的構形，以期解決衛星編隊飛行與星座保持的核心問題。
本書內容可應用於衛星編隊設計與控制、星座與星群的設計與控制、深空探測器任務軌跡設計，對於太空域感知、太空多目標維修、空間操控、在軌捕獲、巨型星座運維等也具有參考價值。本書可作為從事航天任務分析與設計、航天動力學與控制、天體力學、深空探測、導航與制導、衛星操控與長期管理、巨型星座運行維護等專業方向的研究人員、工程技術人員以及高校師生的參考書籍。本書的出版，獲得了國防科技圖書出版基金、國家自然科學基金（11772356）、「部委級拔尖創新團隊」的支持，在撰寫過程中得到了西安衛星測控中心和宇航動力學國家重點實驗室同事的關心和理解，在此一併表示感謝。
由於作者水平所限，書中難免錯誤和不足之處，懇請讀者不吝賜教。