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内容大纲
近年来，微小卫星、星座、星群等快速发展，越来越多的卫星发射进入太空。大量的失效卫星、空间碎片充斥在太空轨道上。利用空间系绳移除失效卫星的策略，具有抓捕距离远、操作灵活、安全性高等优势。然而，在目标捕获后的拖曳飞行阶段，由于系绳的柔性与半弹性，系统呈现复杂的动力学现象，同时也产生一系列的控制挑战。本书重点针对拖曳飞行控制问题展开研究，系统总结近年来的研究进展，重点关注并解决拖曳飞行过程中的防碰撞、防尾摆、防摆动等关键控制难题，并介绍旋转拖曳的变轨设计思路，为绳系系统的应用奠定基础。
本书适合空间绳系系统、航天器姿轨控制、空间轨道设计等相关专业的工程技术人员参考，也可作为高等院校航天应用类、航天器控制类相关专业的研究生和高年级本科生的辅助教学用书。 -
作者介绍
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目录
前言
第1章 绪论
1.1 绳系拖曳飞行器
1.2 绳系拖曳飞行控制发展
1.2.1 空间绳系系统发展
1.2.2 系绳建模方法发展
1.2.3 绳系系统拖曳飞行控制发展
1.3 绳系拖曳飞行控制难点分析
第2章 绳系拖曳飞行系统动力学建模与分析
2.1 拖曳平台/目标星模型
2.1.1 拖曳平台模型
2.1.2 目标星模型
2.2 系绳珠点模型
2.3 绳系拖曳飞行动力学仿真分析
2.4 本章小结
第3章 绳系拖曳飞行防碰撞控制技术
3.1 基于张力阻抗控制的防碰撞控制技术
3.1.1 绳系拖曳系统模型建立
3.1.2 系绳缠绕模型建立
3.1.3 基于阻抗的防碰撞控制设计
3.1.4 仿真验证与分析
3.2 基于张力模型预测控制的防碰撞控制技术
3.2.1 模型预测控制策略设计
3.2.2 双星质心距及目标星质量估计
3.2.3 名义鲁棒MPC张力控制器设计
3.2.4 稳定性分析
3.2.5 仿真验证与分析
3.3 本章小结
第4章 绳系拖曳飞行防尾摆控制技术
4.1 利用推力器/张力协同的防尾摆控制技术
4.1.1 基于干扰补偿的姿态控制律设计
4.1.2 仿真验证与分析
4.2 基于伸缩杆仅用系绳的防尾摆控制技术
4.2.1 平衡姿态定义与可控性分析
4.2.2 分层滑模-模型预测控制器设计
4.2.3 稳定性分析
4.2.4 仿真验证与分析
4.3 本章小结
第5章 绳系拖曳飞行防摆动控制技术
5.1 利用平台姿控推力的摆动抑制
5.1.1 绳系拖曳飞行动力学模型建立
5.1.2 基于SMC-MPC的防摆动控制器设计
5.1.3 仿真验证与分析
5.2 利用平台姿态机动的防摆动控制技术
5.2.1 平衡位置与可控性分析
5.2.2 基于分层滑模的欠驱动防摆动控制
5.2.3 稳定性分析
5.2.4 仿真验证与分析
5.3 本章小结
第6章 绳系拖曳旋转飞行控制技术
6.1 绳系拖曳旋转离轨方案设计
6.1.1 旋转转移轨道设计
6.1.2 剪绳后的动力学特性分析
6.1.3 仿真验证与分析
6.2 利用平台姿态与系绳收放的轨道跟踪
6.2.1 绳系拖曳模型简化
6.2.2 参考轨迹规划
6.2.3 控制器设计
6.2.4 仿真验证与分析
6.3 本章小结
第7章 绳系编队飞行控制技术
7.1 绳系编队系统动力学建模
7.1.1 系统描述与建模假设
7.1.2 编队构型模型
7.1.3 卫星姿态模型
7.2 绳系编队系统稳定性分析
7.2.1 稳定先决条件分析
7.2.2 轨道平面内构型稳定条件分析
7.2.3 轨道平面外运动特性分析
7.2.4 初始弹射展开条件分析
7.3 绳系编队展开控制
7.3.1 展开控制目标分析
7.3.2 考虑面外扰动的展开控制器设计
7.3.3 时变张力力矩干扰下卫星姿态跟踪控制
7.3.4 仿真验证与分析
7.4 绳系拖曳编队飞行构型重组控制
7.4.1 构型重组参考轨迹规划
7.4.2 基于模型预测控制的构型重组控制
7.4.3 仿真验证与分析
7.5 本章小结
参考文献
附录
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