航天器系統(tǒng)仿真技術(shù)

目錄前言第一章 緒論 11.1航天器系統(tǒng)仿真技術(shù)概述 11.2典型航天器系統(tǒng)仿真軟件介紹 21.2.1 STK 21.2.2 GMAT 51.2.3 Orbit Determination Toolbox 61.2.4 OpenRocket 61.2.5 SpaceEngine 61.2.6 Satellite Constellation Visualization 71.2.7 ASTOS 71.2.8 Spacecraft Orbit Calculation Tool 81.2.9 SpaceSim 81.2.10 小結(jié) 81.3 航天器仿真技術(shù)的發(fā)展 91.3.1 航天器軌道建模及仿真技術(shù) 91.3.2 航天器姿態(tài)建模及仿真技術(shù) 111.3.3 運(yùn)載火箭與導(dǎo)彈建模及仿真技術(shù) 12第二章 SpaceSim軟件概述 142.1 SpaceSim軟件功能與特性 142.2 SpaceSim軟件模塊組成 152.2.1 空間環(huán)境模型 152.2.2 航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與控制 162.2.3 航天器軌道動(dòng)力學(xué)與控制 172.2.4 航天器通信特性仿真 172.2.5 航天器遙感特性仿真 192.2.6 航天器導(dǎo)航特性仿真 202.2.7 運(yùn)載火箭與導(dǎo)彈仿真模型 202.2.8 目標(biāo)及數(shù)字地圖模型 212.3 軟件界面與操作 222.3.1 軟件主界面 222.3.2 軟件主要操作 24第三章 空間環(huán)境模型 363.1 時(shí)間與坐標(biāo)系系統(tǒng) 363.1.1 時(shí)間系統(tǒng) 363.1.2 坐標(biāo)系系統(tǒng) 383.1.3 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換 403.2 空間環(huán)境建模 433.2.1 太陽對近地空間的影響 443.2.2 近地空間環(huán)境分析 453.2.3 空間大氣模型 543.2.4 地球輻射帶模型 553.2.5 地磁場模型 563.2.6 空間碎片模型 573.3 空間環(huán)境仿真 593.3.1 仿真設(shè)置與功能 593.3.2 空間環(huán)境模型選擇 663.3.3 空間環(huán)境仿真實(shí)例 71第四章 航天器軌道動(dòng)力學(xué)與控制 794.1 衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)模型 794.1.1 理想軌道動(dòng)力學(xué)模型 794.1.2 SGP4軌道動(dòng)力學(xué)模型 804.1.3 高精度軌道動(dòng)力學(xué)模型 814.2 軌道計(jì)算 904.2.1 軌道根數(shù)與運(yùn)動(dòng)參數(shù)互算 904.2.2 軌道方程求解 934.3 軌道動(dòng)力學(xué)仿真示例 974.3.1 衛(wèi)星仿真操作流程 974.3.2 衛(wèi)星軌道動(dòng)力學(xué)仿真實(shí)例 1024.4 衛(wèi)星變軌策略與控制 1094.4.1 沖量制導(dǎo)的燃料消耗和發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間 1094.4.2 航天器軌道轉(zhuǎn)移沖量制導(dǎo)策略 1094.4.3 有限推力變軌策略 1154.5 軌道機(jī)動(dòng)仿真示例 1184.5.1 衛(wèi)星軌道變軌推力器仿真 1184.5.2 霍曼變軌仿真 1204.5.3 蘭伯特變軌仿真 1294.5.4 相位調(diào)整仿真 1364.5.5 雙橢圓變軌仿真 1414.5.6 異面軌道轉(zhuǎn)移仿真 146第五章 航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)騎制 1535.1 剛體衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型 1535.2 柔性航天器姿態(tài)動(dòng)力學(xué)模型 1545.2.1 航天器系統(tǒng)平動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程 1555.2.2 航天器系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程 1575.3 航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1605.3.1 俯仰姿態(tài)的控制器設(shè)計(jì)與仿真 1615.3.2 滾動(dòng)偏航耦合通道的控制器設(shè)計(jì)與仿真 1635.4 姿態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真示例 1655.4.1 衛(wèi)星姿態(tài)仿真操作流程 1655.4.2 衛(wèi)星姿態(tài)控制仿真 1665.4.3 衛(wèi)星姿態(tài)動(dòng)力學(xué)與控制仿真實(shí)例 173第六章 運(yùn)載火箭及導(dǎo)彈仿真 1836.1 火箭與導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué) 1836.1.1 氣動(dòng)力和氣動(dòng)力矩 1836.1.2 阻尼力矩的計(jì)算 1846.2 火箭與導(dǎo)彈的制導(dǎo)與控制 1846.2.1 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力 1846.2.2 控制力和力矩 1856.2.3 彈道導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)方程組 1856.3 火箭與導(dǎo)彈的彈道設(shè)計(jì) 1946.3.1 彈道設(shè)計(jì)原理 1946.3.2 彈道設(shè)計(jì)的主要參數(shù) 1956.3.3 彈道設(shè)計(jì)模型 1966.3.4 彈道的計(jì)算方法 2026.4 導(dǎo)彈與火箭任務(wù)設(shè)計(jì) 2046.4.1 導(dǎo)彈彈道仿真設(shè)計(jì) 2046.4.2 導(dǎo)彈防御攔截任務(wù)設(shè)計(jì) 2056.4.3 火箭運(yùn)載任務(wù)設(shè)計(jì) 2076.4.4 導(dǎo)彈與火箭相關(guān)例題 2096.5 導(dǎo)彈與火箭仿真實(shí)例 2116.5.1 戰(zhàn)略導(dǎo)彈彈道仿真 2116.5.2 快速交會(huì)及制導(dǎo)仿真 2166.5.3 火箭運(yùn)載能力及入軌過程仿真 218參考文獻(xiàn) 223