面向空间机动任务的决策推演理论及应用(精)

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作者: 陈占胜//曲耀斌//邓武东//郭延宁|责编:马喆
出版社: 中国宇航
ISBN: 9787515922102

出版时间: 2023-03
装帧: 精装
开本: 其他

作者: 陈占胜//曲耀斌//邓武东//郭延宁|责编:马喆
出版社: 中国宇航

ISBN: 9787515922102
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自然科学

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31770381

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目录
第1章  绪论
  1.1  概述
  1.2  国内外典型空间机动任务现状
    1.2.1  国外典型空间机动任务
    1.2.2  国内典型空间机动任务
  1.3  决策推演理论相关综述
    1.3.1  决策推演系统国内外发展现状
    1.3.2  轨道机动策略优化算法研究现状
    1.3.3  决策推演中的多目标任务规划研究现状
    1.3.4  决策推演中的数字仿真基础
  1.4  本书的主要内容和安排
第2章  决策推演基础理论
  2.1  坐标系建立
  2.2  轨道动力学基础
    2.2.1  时间系统建模
    2.2.2  二体问题
    2.2.3  航天器轨道动力学建模
    2.2.4  航天器相对运动动力学方程
  2.3  常用轨道脉冲机动策略
    2.3.1  霍曼转移
    2.3.2  双椭圆转移
    2.3.3  兰伯特转移
  2.4  任务规划常用优化算法
    2.4.1  遗传算法
    2.4.2  差分进化算法
    2.4.3  NSGA-Ⅱ算法
    2.4.4  MOEA/D算法
  2.5  小结
第3章  空间机动任务分析与建模
  3.1  机动接近伴飞任务模型
    3.1.1  接近伴飞任务简介
    3.1.2  接近伴飞任务数学模型
    3.1.3  约束条件
  3.2  机动抵近成像任务模型
    3.2.1  抵近成像任务简介
    3.2.2  抵近成像任务数学模型
    3.2.3  约束条件
  3.3  机动避障任务模型
    3.3.1  机动避障任务简介
    3.3.2  机动避障任务数学模型
    3.3.3  约束条件
  3.4  机动巡航普查任务模型
    3.4.1  巡航普查任务简介
    3.4.2  航普查任务数学模型
    3.4.3  勺束条件
  3.5  机动在轨维护任务模型
    3.5.1  在轨维护任务简介
    3.5.2  在轨维护任务数学模型
    3.5.3  约束条件
  3.6  面向空间任务的机动策略决策
    3.6.1  接近伴飞任务
    3.6.2  抵近成像任务
    3.6.3  机动避障任务
    3.6.4  航普查任务
    3.6.5  在轨维护任务
  3.7  小结
第4章  面向空间机动任务的航天器仿真决策
  4.1  远距离抵近机动策略
    4.1.1  考虑光照约束的共面目标抵近决策及算例仿真
    4.1.2  考虑交会窗口的异面目标抵近决策及算例仿真
    4.1.3  远程大范围转移机动决策及算例仿真
    4.1.4  多脉冲多构型抵近机动决策及算例仿真
  4.2  近距离伴飞机动策略
    4.2.1  伴飞距离调整的快速转移决策及算例仿真
    4.2.2  伴飞相位调整的镜像调相决策及算例仿真
    4.2.3  自主绕飞决策及算例仿真
    4.2.4  基于多目标优化的水滴悬停构型设计决策及算例仿真
    4.2.5  多点快速兰伯特转移决策及算例仿真
    4.2.6  交会对接过程V-bar接近策略
  4.3  碰撞预警及规避策略
    4.3.1  碰撞预警技术方案及算例仿真
    4.3.2  防撞避让轨道技术方案
  4.4  小结
第5章  任务综合效能评估方法
  5.1  效能评估方法
    5.1.1  效能评估概述
    5.1.2  评估指标体系建立
    5.1.3  效能评估方法的种类
  5.2  机动接近伴飞任务效能评估
    5.2.1  任务概述
    5.2.2  指标构建
    5.2.3  效能评估描述
  5.3  机动抵近成像任务效能评估
    5.3.1  任务概述
    5.3.2  指标构建
    5.3.3  效能评估描述
  5.4  机动避障任务效能评估
    5.4.1  任务概述
    5.4.2  指标构建
    5.4.3  效能评估描述
  5.5  机动巡航普查任务效能评估
    5.5.1  任务概述
    5.5.2  指标构建
    5.5.3  效能评估描述
  5.6  机动在轨维护任务效能评估
    5.6.1  任务概述
    5.6.2  指标构建
    5.6.3  效能评估描述
  5.7  小结
第6章  面向空间多目标的轨道机动任务规划
  6.1  基于改进遗传算法的巡航普查任务规划
    6.1.1  任务时限约束下的巡航普查机动任务模型建立
    6.1.2  基于传统遗传算法的任务规划及算例仿真
    6.1.3  基于贪婪策略的遗传算法的任务规划及算例仿真
  6.2  基于进化算法的在轨维护任务规划
    6.2.1  交会对接任务规划模型
    6.2.2  基于差分进化算法的轨迹规划及算例仿真
    6.2.3  基于NSGA-Ⅱ和MOEA/D的轨道次序规划及算例仿真
    6.2.4  考虑多轨道面混合目标的任务规划算例仿真
  6.3  轨道机动任务规划研究未来展望
  6.4  小结
第7章  航天器决策推演系统工程实现
  7.1  航天器决策推演系统功能划分
    7.1.1  任务筹划与仿真决策总控软件
    7.1.2  仿真场景显示软件
    7.1.3  模拟成像效能软件
    7.1.4  效能评估软件
    7.1.5  决策系统软件技术
  7.2  数据通信功能实现
    7.2.1  数据通信部分的总体设计
    7.2.2  软件数据通信实现
    7.2.3  数据通信协议
  7.3  对远距离抵近机动策略的实际应用与软件实现
    7.3.1  抵近机动仿真应用实现
    7.3.2  大范围转移仿真应用实现
  7.4  对近距离伴飞机动策略的实际应用与软件实现
    7.4.1  伴飞机动仿真应用实现
    7.4.2  兰伯特转移仿真应用实现
  7.5  对碰撞规避策略的实际应用与软件实现
  7.6  小结
参考文献

内容摘要
面向空间机动任务的决策推演理论是通过地面仿真系统完成对空间机动任务的规划、仿真与评估。本书从实际工程需求出发，选取五类代表性的空间机动任务，分别是接近伴飞任务、抵近成像任务、机动避障任务、巡航普查任务和在轨维护任务。
根据空间尺度将机动任务实现策略分为远距离抵近策略、近距离伴飞策略和碰撞规避策略三类，对每一类策略结合实际空间情况给出多种场景下的仿真
算例，进行效能评估。本书在理论和实践方面相互结合，章节设计层层递进，结构清晰且论述详实，具备新颖性、丰富性和工程性，可作为航天相关专业学生和工程技术人员的参考书。
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