卫星姿态测量与确定 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吕振铎，雷拥军 著

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• 卫星姿态
• 姿态测量
• 姿态确定
• 航天器控制
• 导航
• 惯性导航
• 星敏感器
• 姿态估计
• 控制系统
• 轨道力学

店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118088052

商品编码：1078323260

出版时间：2013-07-01

作  者:吕振铎,雷拥军 著作 定  价:86 出 版 社:国防工业出版社 出版日期:2013年07月01日 页  数:280 装  帧:平装 ISBN:9787118088052 ●第1章 绪论
●1.1卫星姿态控制系统
●1.2姿态测量及的确定方法
●1.3卫星姿态敏感器
●1.4姿态测量与确定的作用及意义
●第2章 基础知识
●2.1坐标系定义及转换
●2.2字条描述
●2.3球面三角基础知识
●第3章 自旋稳定卫星姿态测量与确定
●3.1自旋卫星参考矢量测量的敏感器
●3.2参考矢量的测量
●……
●第4章 三轴稳定卫星姿态测量与确定
●第5章 姿态确定的状态估计
●第6章 姿态确定中的陀螺误差建模
●第7章 卡尔曼滤波在卫星姿态确定中的应用
●第8章 卫星姿态确定系统的实现

内容简介

吕振铎等编的《卫星姿态测量与确定》以静止轨道卫星和中低轨道卫星为重点，详细地介绍了几种典型的卫星姿态测量部件的工作原理，分别针对自旋卫星和三轴稳定卫星系统阐述了相应的卫星姿态的参考矢量几何确定方法和状态估计方法，并针对两种典型卫星给出了整个姿态确定系统的实现过程。全书共8章：**章绪论；第2章基础知识；第3章自旋卫星姿态测量与确定；第4章三轴稳定卫星姿态测量与确定；第5章姿态确定的状态估计；第6章姿态确定仿真中的陀螺误差建模；第7章量测系统的几个重要概念；第8章姿态确定系统的实现。

宇宙的导航之眼：深空探测器姿态控制与精确定位技术 内容简介： 在浩瀚无垠的宇宙空间中，每一次成功的深空探测任务，都离不开对探测器自身状态的精准把握。从遥远的星系探索到对行星、小行星的细致观测，再到未来可能进行的载人星际旅行，探测器如何在不受引力束缚、信号延迟巨大的环境中，如同拥有“导航之眼”一般，清晰地感知自身所处的方向、位置和运动状态？这本《宇宙的导航之眼：深空探测器姿态控制与精确定位技术》将深入剖析支撑这一切的关键科学原理与工程实践。 本书并非关于卫星姿态测量与确定的浅显介绍，而是聚焦于一个更为广阔、更具挑战性的领域：深空探测器。与近地轨道卫星相比，深空探测器面临的环境更为极端，通信延迟巨大，且往往不依赖于地面建立的稳定参考系。因此，对它们的姿态控制和精确定位提出了更为严苛的要求，需要更加自主、可靠、高效的技术支撑。本书旨在为读者呈现一个关于如何在复杂太空环境中实现对探测器“瞭如指掌”的全面技术图景。 核心内容概述： 本书将从基础理论出发，逐步深入到深空探测器姿态测量与确定（在这里我们更侧重于“精确定位”的概念，因为姿态本身就是一种空间定位的表现形式）的各个关键环节，涵盖以下几个主要方面： 第一部分：深空探测器姿态感知的基石——传感器技术 惯性测量单元（IMU）的深化应用： 尽管IMU在所有航天器中都扮演着重要角色，但对于深空探测器，其精度、稳定性和抗辐射能力的要求更为极致。本书将详细阐述不同类型惯性传感器的原理，包括陀螺仪（光纤陀螺、MEMS陀螺）、加速度计（压电式、电容式）等，并重点探讨其在长周期、高动态、低信噪比环境下的性能衰减及补偿策略。特别会关注如何通过先进的信号处理技术，如数字滤波、卡尔曼滤波等，从嘈杂的传感器读数中提取出精确的姿态变化信息。 星敏感器的性能突破与应用： 星敏感器是深空探测器进行绝对姿态确定的核心设备。本书将深入研究各类星敏感器的设计原理，包括星点成像、星图识别、姿态解算等关键技术。我们将重点讨论在深空探测中，如何克服太阳光照、行星反射光、星系尘埃等干扰因素，提高星敏感器的识别精度和鲁棒性。此外，对于远距离探测任务，星敏感器的视场、灵敏度和识别算法的优化将是探讨的重点。 非传统姿态传感技术： 除了主流的IMU和星敏感器，本书还将探讨一些适用于特定深空探测场景的非传统传感技术。例如，利用太阳帆板姿态与太阳光压的相互作用进行姿态推算；基于行星或大型天体的引力梯度进行姿态判断；甚至探讨未来可能利用激光测距、雷达反射等方式辅助姿态和相对位置的确定。 传感器融合的艺术： 单一传感器往往存在固有的局限性。本书将深入探讨多传感器融合技术，特别是将IMU、星敏感器、太阳敏感器、地磁传感器（如果探测器靠近行星）等信息进行有机结合。我们将详细讲解各种融合算法，如扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）、粒子滤波（PF）等，如何在不确定性和噪声环境中，通过数据融合获得比单一传感器更精确、更可靠的姿态信息。 第二部分：深空探测器的姿态控制——精确的动态响应 反作用轮/飞轮的控制理论与实践： 对于需要精确姿态控制的深空探测器，反作用轮（或称飞轮）是关键的执行机构。本书将详细介绍飞轮的工作原理，包括角动量存储、动量交换等。我们将深入分析PID控制、最优控制、模型预测控制（MPC）等先进控制算法在飞轮系统中的应用，以及如何解决飞轮的饱和、零动量漂移等问题。 磁力矩器在深空探测中的局限与创新： 磁力矩器因其无消耗的特点，在近地卫星姿态控制中应用广泛。然而，在远离行星磁场的深空，其作用将大大减弱。本书将探讨磁力矩器在某些特定深空场景下的辅助作用，以及如何通过优化磁场线圈设计、控制策略，来最大化其在近距离行星探测等任务中的效用。 推力器辅助的姿态机动与稳定： 对于需要进行大角度姿态改变或在强扰动环境下保持姿态的探测器，推力器是必不可少的。本书将详细分析不同类型小型推力器的原理（冷气推力器、单组元推进剂推力器、双组元推进剂推力器等），并重点探讨如何利用它们进行精确的姿态机动、轨道维持以及应对外部扰动。我们将深入研究推力器分配算法、脉冲宽度调制（PWM）控制等技术，实现最优的推力器使用策略。 复杂工况下的姿态控制挑战： 本书将特别关注深空探测器在执行复杂任务时遇到的姿态控制挑战，例如： 太阳帆驱动的姿态调整： 如何利用太阳帆受光压产生力矩来改变姿态，这是一种零消耗的姿态控制方式，但需要精确建模和控制。 变质量探测器的姿态控制： 如在探测过程中分离载荷或消耗燃料，探测器的质量会发生变化，这将直接影响姿态控制的性能，本书将探讨相应的自适应控制策略。 规避技术和碰撞预防： 在轨道上，探测器需要具备一定的自主规避能力，本書將探討如何通過姿態控制來執行規避機動，以避免與太空碎片或其他物體發生碰撞。 第三部分：深空探测器的精确定位——宇宙中的位置感知 自主导航技术： 在通信延迟巨大的深空，完全依赖地面站进行导航是不可行的。本书将深入探讨深空探测器的自主导航技术，包括： 基于视线的相对导航： 利用星敏感器或相机对已知天体进行观测，推算出探测器相对于这些天体的相对位置和速度。 惯性导航与天体导航的结合： 将IMU提供的短时高精度惯性信息与天体观测提供的长期绝对位置信息相结合，实现高精度的自主导航。 光学导航（Optical Navigation）： 利用相机拍摄的行星、月球、小行星等天体的图像，通过图像处理和目标识别，精确确定探测器的位置。本书将详细讲解图像配准、特征提取、目标模型匹配等关键技术。 轨道确定与预报： 在获得相对位置信息后，本书将探讨如何利用开普勒轨道力学、摄动理论等，精确确定探测器的轨道参数，并对其未来轨道进行高精度预报。我们将关注如何在复杂的引力场（多体问题）和非保守力（太阳光压、大气阻力等）影响下，保持轨道的精确性。 深空通信与导航的协同： 尽管自主导航是重点，但地面站的深空测控（DSN）仍然是验证和修正探测器位置的关键。本书将简要介绍深空测控的原理，包括多普勒测速、距离测量（单向、双向）、角度测量等，并探讨如何将地面测控数据与探测器自主导航结果进行融合，以达到最高的定位精度。 相对定位技术在编队飞行和空间交会对接中的应用： 对于未来复杂的深空探测任务，例如多探测器协同观测、行星表面着陆和上升、空间站组装等，精确的相对定位技术至关重要。本书将探讨如何利用激光雷达、视觉传感器、超声波传感器等，实现探测器之间的相对位置和姿态的精确测量，从而支持高难度的空间交会对接操作。 第四部分：先进算法与未来展望 机器学习与人工智能在姿态控制与定位中的潜力： 本书将展望机器学习和人工智能技术在深空探测器姿态控制与精确定位领域的应用前景。例如，利用深度学习进行星图识别的鲁棒性提升；利用强化学习优化姿态控制策略；利用大数据分析历史任务数据，改进导航模型的精度。 容错与鲁棒性设计： 深空环境复杂多变，传感器故障、执行器失效等意外情况时有发生。本书将探讨如何通过设计冗余系统、开发故障诊断与隔离（FDI）算法、实现姿态控制和导航的容错策略，来提高探测器在异常情况下的生存能力和任务成功率。 未来深空探测任务的需求分析： 随着人类对宇宙的探索不断深入，未来的深空探测任务将更加复杂和宏大，例如行星际载人飞行、小行星采样返回、系外行星探测等。本书将分析这些任务对姿态控制和精确定位技术提出的新挑战和新需求，并展望相关技术的未来发展方向。 本书特色： 强调深空探测的独特性： 与普通卫星姿态测量不同，本书始终围绕深空探测器所面临的极端环境、长周期任务、通信延迟等特殊挑战展开讨论。 理论与实践并重： 在深入讲解基础理论的同时，本书将大量引用实际的深空探测任务案例，例如“旅行者”号、“好奇号”、“毅力号”等，分析它们在姿态控制和定位方面所采用的技术和取得的成就。 技术前瞻性： 本书不仅介绍当前成熟的技术，更关注新兴技术在深空探测领域的应用前景，为相关研究和开发提供参考。 系统性与全面性： 本书力求涵盖深空探测器姿态测量与确定（精确定位）的完整技术链条，从传感器到控制执行，再到导航算法，形成一个有机的整体。 适用读者： 本书适合航天工程、航空航天科学与技术、空间科学、控制科学与工程等专业的研究生、高年级本科生，以及从事深空探测任务规划、设计、研发和操作的工程师、研究人员。对于对宇宙探索和空间技术感兴趣的科普读者，本书也将提供一个深入了解其背后关键技术的窗口。 通过阅读《宇宙的导航之眼：深空探测器姿态控制与精确定位技术》，您将能够深刻理解，在人类探索未知宇宙的征途中，每一个微小而精准的姿态调整，每一次毫厘不差的位置确定，都是无数智慧和汗水的结晶，是科技的力量在无垠宇宙中点亮的一盏盏指路明灯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当吸引人，太空蓝的底色点缀着星辰和一枚小小的卫星模型，给人一种浩瀚宇宙的神秘感。拿到手里，纸张的触感很不错，印刷也很清晰，封底的简介虽然简短，但“精密控制”、“智能导航”等词汇立刻勾起了我对太空探索的好奇心。我一直对航天事业怀有极大的热情，尤其是那些看不见的幕后技术，更是让我着迷。卫星的姿态，听起来就像是它在宇宙中的“站姿”或者“朝向”，这对于精确执行任务至关重要。我设想着，这本书是否会从最基础的物理原理讲起，比如角动量守恒，然后逐步深入到各种传感器的工作原理，像是陀螺仪、星敏感器、太阳敏感器等等。我特别想了解，当外部环境发生变化，比如受到太阳风的干扰时，卫星是如何保持稳定的，以及这些姿态信息是如何被处理和传递回地面控制中心的。这本书会不会涉及一些经典的姿态确定算法，比如卡尔曼滤波，以及它们在实际应用中的优缺点？我希望它能用通俗易懂的语言解释复杂的概念，让像我这样的普通爱好者也能领略到航天技术的魅力，而不是堆砌大量枯燥的公式和术语。如果书中能有一些实际的案例分析，比如某个著名卫星的姿态控制挑战和解决方案，那就更棒了，这样能够更好地理解理论知识在实践中的应用。

评分☆☆☆☆☆

我在图书馆里借阅了一本关于《量子力学导论》的书，它的封面设计非常简约，纯白色背景上印着一个抽象的薛定谔猫的剪影，给人一种极简而又充满哲学意味的感觉。我对量子力学一直充满好奇，觉得它就像是科学领域的一片神秘的未知之地，充满了反直觉的现象和深刻的哲学思考。这本书的“导论”二字让我觉得它可能是为初学者设计的，希望能从最基本的概念入手。我猜测，书中可能会介绍量子力学的几个核心概念，比如波粒二象性、量子叠加态、量子纠缠等等，并试图用一些类比或者思想实验来解释这些抽象的原理。我特别想知道，为什么在微观世界里，粒子的行为会如此奇特，与我们宏观世界的经验完全不同。书中是否会提及一些著名的量子力学实验，比如双缝干涉实验，以及它们是如何揭示量子世界的奥秘的。我希望这本书能够清晰地解释数学公式背后的物理意义，而不是简单地堆砌公式。如果书中能讨论一下量子力学在现代科技中的应用，比如量子计算、量子通信等，那就更令人兴奋了。我希望这本书能像一扇窗户，让我窥见量子世界的奇妙，即使不能完全理解，也能感受到它背后蕴含的巨大能量和哲学深度。

评分☆☆☆☆☆

最近在书店里瞄到一本题为《人工智能伦理与社会影响》的书，封面上用一种未来感的字体写着书名，背景是一片模糊的城市剪影，给人一种既熟悉又略带科幻的氛围。我虽然不是技术专家，但对于人工智能的飞速发展及其可能带来的深远影响一直非常关注。这本书的题目直接触及了我内心最关切的问题：随着人工智能越来越深入地渗透到我们生活的方方面面，它会给我们的社会带来哪些改变？书中是否会探讨人工智能在就业、隐私、安全、公平性等方面的挑战？我特别好奇，作者会如何分析人工智能决策的偏见问题，以及如何构建更公平、更负责任的AI系统。我希望这本书能够提供一些案例分析，比如关于自动驾驶汽车的伦理困境，或者面部识别技术在社会治理中的应用与争议。对于我这样的普通读者而言，这本书如果能以一种清晰、易懂的语言来阐述复杂的伦理和社会问题，避免过于专业的术语，我会觉得非常有帮助。我希望它能引发我更深入的思考，帮助我理解如何与日益智能化的技术和谐共处，并为构建一个更美好的未来贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

最近在书架上翻到一本关于“信号处理”的书，封面上是各种波形图和芯片的抽象图案，整体风格偏向技术流。我原本对这个领域知之甚少，但出于对电子工程的好奇，还是随手翻了几页。书中的内容似乎聚焦于如何从复杂的信号中提取有用的信息，这让我联想到很多现代科技都离不开信号的处理，比如手机通信、医学影像，甚至是我们日常使用的Wi-Fi。我猜测这本书可能会从傅里叶变换这样的基础数学工具讲起，然后介绍各种滤波技术，比如低通、高通、带通滤波，以及它们在抑制噪声、分离信号中的作用。我很好奇，书中是否会涉及时域和频域的转换，以及卷积这样的操作在信号分析中的意义。对于我这样的初学者来说，如果能有大量的图示和清晰的推导过程，我会觉得非常受用。我特别想知道，在实际应用中，例如在通信系统中，如何设计有效的信号编码和解码方式，以及如何应对信号传输过程中的衰减和失真。这本书如果能提供一些实际的工程案例，比如介绍一个具体的通信协议是如何设计的，或者一个雷达系统是如何通过信号处理来探测目标的，那将是非常有启发性的。希望它能帮助我理解，我们周围无处不在的“无线”信息，背后隐藏着多么精妙的信号处理技术。

评分☆☆☆☆☆

我注意到一本关于“材料科学基础”的书，封面是一张分子结构的示意图，颜色是冷静的蓝色和绿色，给人一种严谨科学的感觉。我一直对物质的构成和性质变化很感兴趣，尤其是在不同条件下，材料会展现出怎样惊人的特性。这本书的标题虽然简单，但“基础”二字让我觉得它可能涵盖了材料学最核心的知识。我猜想，它会从原子和分子的基本结构讲起，介绍晶体结构、非晶结构的概念，以及不同键合方式对材料宏观性质的影响。我特别好奇，书中是否会深入探讨金属、陶瓷、聚合物以及复合材料的特性，比如它们的强度、韧性、导电性、耐热性等等。对于我来说，如果能看到材料在微观层面是如何相互作用，以及如何通过改变微观结构来优化宏观性能的解释，会非常有价值。我希望能了解一些关于材料强度测试、硬度测试等基本实验方法，以及这些测试结果的意义。书中如果能举例说明，比如某种新型材料是如何被发现和应用，或者某种传统材料在现代工业中扮演着怎样的角色，那样会更生动有趣。我希望这本书能像一个引路人，带我进入材料科学的奇妙世界，让我对身边各种物品的来源和特性有更深的认识。