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深空探测技术概论

样章
作者：
徐瑞 朱圣英 崔平远 等
定价：
96.00元
ISBN：
978-7-04-055832-6
版面字数：
280.000千字
开本：
16开
全书页数：
暂无
装帧形式：
精装
重点项目：
暂无
出版时间：
2021-04-29
读者对象：
学术著作
一级分类：
自然科学
二级分类：
物理
三级分类：
物理学交叉学科

随着科学技术水平的发展，人类已经具备了通过航天活动来探索深空天体和行星际空间的能力。2020年7月“天问一号”火星探测器的成功发射，开启了中国人走向深空、探索宇宙奥秘的新时代，标志着我国已经进入具备深空探测能力的国家行列。为了进一步开展深空探测，需要对深空探测的目标天体、科学目标、关键技术进行系统的了解和分析，本书在近地卫星技术的基础上，从深空探测的特点出发，比较系统地介绍了深空探测器面临的特殊问题和解决方法。

本书适合航天类相关专业的本科生和研究生阅读，也可供深空探测领域的相关研究人员参考。

  • 前辅文
  • 第1章 绪论
    • 1.1 深空探测的概念
    • 1.2 深空探测的发展概况
      • 1.2.1 太阳探测
      • 1.2.2 类地行星探测
      • 1.2.3 类木行星探测
      • 1.2.4 矮行星探测
      • 1.2.5 小天体探测
    • 1.3 我国月球探测和深空探测的发展概况
    • 1.4 深空探测的发展趋势
    • 1.5 本书的主要内容
  • 第2章 深空探测的目标天体和科学目标
    • 2.1 引言
    • 2.2 深空探测的目标天体
      • 2.2.1 太阳
      • 2.2.2 类地行星
      • 2.2.3 类木行星
      • 2.2.4 矮行星
      • 2.2.5 小天体
    • 2.3 深空探测的科学目标
      • 2.3.1 空间环境认知
      • 2.3.2 物化属性与形貌测绘
      • 2.3.3 天体构造与资源勘探
      • 2.3.4 行星防御与地球防护
      • 2.3.5 寻找水及生命存在的证据
      • 2.3.6 探究宇宙深层次奥秘
      • 2.3.7 探究起源与演化
    • 2.4 深空探测任务科学目标举例
    • 2.5 本章小结
  • 第3章 深空探测轨道设计技术
    • 3.1 深空探测轨道基础
      • 3.1.1 深空探测轨道特点
      • 3.1.2 宇宙速度及时间系统
      • 3.1.3 开普勒定律及轨道根数
      • 3.1.4 引力影响球
    • 3.2 行星际轨道转移
      • 3.2.1 圆锥曲线轨道
      • 3.2.2 霍曼转移
      • 3.2.3 圆锥曲线拼接
    • 3.3 深空探测轨道借力飞行
      • 3.3.1 借力飞行原理
      • 3.3.2 气动借力飞行技术
      • 3.3.3 借力飞行轨道设计
    • 3.4 深空探测轨道设计案例
      • 3.4.1 “天问一号”的轨道
      • 3.4.2 “水手10号”的轨道
      • 3.4.3 “卡西尼号”的轨道
    • 3.5 本章小结
  • 第4章 深空探测器自主导航技术
    • 4.1 深空探测器的导航问题
      • 4.1.1 深空探测器导航的概念
      • 4.1.2 深空自主导航的必要性
      • 4.1.3 深空自主导航的分类
      • 4.1.4 深空自主导航的关键技术
    • 4.2 深空自主导航系统模型
      • 4.2.1 轨道动力学模型
      • 4.2.2 导航观测模型
      • 4.2.3 导航几何分析法
      • 4.2.4 导航滤波方法
    • 4.3 典型深空自主导航方法
      • 4.3.1 自主导航过程与系统设计原则
      • 4.3.2 基于U-D协方差分解的自主导航方法
      • 4.3.3 利用高斯-马尔科夫过程的自主导航方法
    • 4.4 本章小结
  • 第5章 深空自主姿态控制技术
    • 5.1 引言
    • 5.2 自主姿态控制系统基础
      • 5.2.1 探测器常用坐标系与姿态描述方式
      • 5.2.2 姿态敏感器
      • 5.2.3 姿态控制执行机构
      • 5.2.4 探测器自主姿态控制系统
    • 5.3 多约束姿态机动规划方法
      • 5.3.1 姿态规划问题概述
      • 5.3.2 RRT姿态规划算法
      • 5.3.3 姿态机动路径规划与优化方法
    • 5.4 探测器姿态控制方法
      • 5.4.1 探测器基本运动学与动力学方程
      • 5.4.2 探测器姿态控制器设计
      • 5.4.3 复杂约束下的姿态自主控制综合仿真验证
    • 5.5 本章小结
  • 第6章 深空探测推进技术
    • 6.1 推进技术工作原理
      • 6.1.1 推力的产生
      • 6.1.2 齐奥尔科夫斯基公式
    • 6.2 化学推进技术
      • 6.2.1 冷气推进系统
      • 6.2.2 固体火箭发动机
      • 6.2.3 液体火箭发动机
    • 6.3 电推进技术
      • 6.3.1 电推进的工作原理
      • 6.3.2 电弧加热式推力器
      • 6.3.3 霍尔推力器
      • 6.3.4 离子推力器
      • 6.3.5 脉冲等离子体推力器
    • 6.4 激光推进技术
      • 6.4.1 激光推进技术的研究现状
      • 6.4.2 激光推进的工作原理
      • 6.4.3 激光推进的关键技术
      • 6.4.4 激光推进的特点
    • 6.5 核推进技术
      • 6.5.1 核推进技技术的研究现状
      • 6.5.2 核推进的工作原理
      • 6.5.3 核推进的关键技术
      • 6.5.4 核推进的发展趋势
    • 6.6 太阳帆推进技术
      • 6.6.1 太阳帆推进技术的研究现状
      • 6.6.2 太阳帆推进的工作原理
      • 6.6.3 太阳帆推进的关键技术
    • 6.64 太阳帆推进技术的特点
    • 6.7 本章小结
  • 第7章 深空探测器自主管理技术
    • 7.1 自主管理系统结构
      • 7.1.1 星务管理系统
      • 7.1.2 自主管理系统
    • 7.2 自主任务规划技术
      • 7.2.1 自主任务规划的概念和模型
      • 7.2.2 任务规划方法
    • 7.3 智能执行技术
      • 7.3.1 “感知-规划修复-执行”
      • 7.3.2 活动执行时间智能确定方法
      • 7.3.3 鲁棒性任务执行策略
    • 7.4 自主健康管理
      • 7.4.1 自主健康管理的概念
      • 7.4.2 自主健康管理系统架构
      • 7.4.3 状态检测、健康诊断和故障处理
    • 7.5 本章小结
  • 第8章 深空探测中的系统工程方法
    • 8.1 引言
    • 8.2 系统工程方法
    • 8.3 任务总体设计
      • 8.3.1 任务目标选择
      • 8.3.2 深空轨道设计
      • 8.3.3 任务需求及约束条件
      • 8.3.4 探测器子系统设计
    • 8.4 深空探测工程系统选择
      • 8.4.1 运载火箭系统
      • 8.4.2 发射场系统
      • 8.4.3 测控系统
      • 8.4.4 地面应用系统
    • 8.5 系统工程方法的创新
      • 8.5.1 基于模型的系统工程方法
      • 8.5.2 关键设计参数为核心的系统工程方法
    • 8.6 本章小结参
  • 参考文献
  • 附录 计算常数

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