快速响应微小卫星设计

本书特色

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《快速响应微小卫星设计》是作者及其团队在微小卫星及空间快速响应领域二十余年研究成果的归纳总结.针对快速响应微小卫星“省、好、快”的发展趋势，在快速任务设计与分析、卫星柔性化平台及其模块化快速集成、综合电子系统重构、星载软件构件化设计、高性能轨道与姿态控制、快速测试以及星箭一体化设计与网络化应用等方面，提出了诸多设计理论与方法，原创性突出，并经过工程应用验证，对于我国快速响应微小卫星的设计与工程实施具有重要的理论意义和应用价值。

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目录

目录第1章绪论11.1快速响应微小卫星的概念及其发展现状11.1.1微小卫星及其技术特点11.1.2快速响应微小卫星的概念31.1.3快速响应微小卫星的发展现状41.2快速响应微小卫星的技术特点12参考文献16第2章快速响应微小卫星任务分析与设计172.1任务分析与设计流程182.1.1任务目标确定192.1.2任务要求和约束条件确定192.1.3影响任务设计与分析的主导因素192.1.4任务方案设计202.2快速响应微小卫星任务轨道设计与分析222.2.1任务轨道设计222.2.2任务轨道特性分析252.3卫星总体参数优化设计362.3.1卫星总体参数中运动因素对像移的影响362.3.2相对运动对线阵CCD成像质量的影响392.3.3卫星总体参数对线阵CCD成像质量的影响分析412.3.4卫星总体参数优化设计方法422.4任务方案评估472.4.1任务方案仿真评估系统482.4.2任务仿真评估的流程和实例51参考文献54第3章快速响应微小卫星轨道与姿态控制方法563.1轨道维持控制方法563.1.1轨道衰减分析563.1.2轨道维持燃料消耗分析583.1.3轨道维持控制方法593.2轨道快速机动控制方法613.2.1正切脉冲推力轨道机动控制613.2.2脉冲推力星下点轨迹调整方法643.3高性能姿态确定及其滤波估计方法663.3.1卫星姿态运动学与动力学方程663.3.2卫星伪角速率高精度估计693.3.3基于粒子滤波的高精度姿态确定方法713.3.4卫星姿态确定系统的误差标定753.4姿态大角度快速机动控制方法783.4.1姿态机动轨迹规划方法793.4.2绕瞬时欧拉轴的姿态机动控制算法803.5目标跟踪控制与机动过程中的高精度稳定控制方法853.5.1针对目标跟踪的卫星运动学建模863.5.2目标跟踪控制器设计873.5.3带有干扰观测器的目标跟踪控制器设计893.5.4沿迹成像控制方法90参考文献92第4章基于柔性化平台的微小卫星一体化设计方法934.1柔性化平台的概念及其体系结构934.1.1卫星平台的柔性与柔性化平台的概念934.1.2柔性化平台的体系结构954.2可重构模块智能核心单元及其设计方法1014.2.1智能核心单元主要功能及接口设计1014.2.2智能核心单元内部板卡设计1024.2.3智能核心单元可靠性设计1034.3公用模块的划分与确定1044.3.1模块划分的准则和依据1044.3.2基于接口的功能模块划分方法1064.3.3模块的系列化设计1104.3.4模块的接口设计1114.3.5柔性化平台公用模块的划分1124.4模块的标准化和即插即用设计方法1174.4.1物理接口的标准化设计1174.4.2电气接口的标准化设计1184.4.3软件接口标准化设计1214.4.4即插即用的信息网络协议设计1244.4.5非标准模块的接口转换方法1304.5基于柔性化平台的微小卫星一体化设计方法1304.5.1基于优化配置的公用模块选配方法1314.5.2可重构模块的重构配置方法1344.6基于柔性化平台的微小卫星快速集成方法1394.6.1基于CAN总线的接口协议1394.6.2即插即用模块的自主识别和驱动方法1434.6.3基于柔性化平台的卫星快速研制流程156参考文献161第5章柔性化平台可重构综合电子系统设计方法1625.1综合电子系统重构机理及其体系结构设计1635.1.1电子系统硬件重构的原理及方法1635.1.2FPGA资源规划与可重构系统体系结构1665.1.3可重构综合电子系统的故障处理方法1715.2可重构综合电子系统快速重构与可靠性设计1735.2.1基于混合遗传算法的重构任务快速规划1735.2.2可重构综合电子系统等寿命优化设计1795.3可重构综合电子系统的故障屏蔽与修复方法1835.3.1空间环境对FPGA的影响分析1835.3.2FPGA容错有限状态机设计1865.3.3基于SAT问题的FPGA永久性故障修复1915.4可重构综合电子系统的实现方法1965.4.1可重构综合电子系统样机及其性能测试方法1965.4.2系统半物理仿真验证2025.5COTS器件可靠性应用的设计方法2055.5.1空间环境对COTS器件的影响2065.5.2COTS器件在卫星上应用的主要方法2075.5.3COTS器件冗余网络设计方法2085.5.4针对单粒子闩锁的断电/再加电保护设计2135.5.5COTS器件抗辐射加固的设计方法214参考文献217第6章柔性化平台构件化软件及其设计方法2196.1构件化软件体系结构及其设计方法2206.1.1构件化软件的体系结构2216.1.2构件化软件的自适应与重构方法2246.1.3即插即用的构件化软件体系结构2256.2构件化软件总线设计2306.2.1软件总线中间件(QST)的概念2316.2.2软件总线中间件设计2316.3柔性化平台软件的构件划分方法2476.3.1系统服务软件的构件划分2476.3.2系统服务软件构件设计2566.3.3应用程序软件构件设计2646.4构件化软件的动态链接与加载方法2676.4.1软件构件的动态链接方法2686.4.2软件构件的动态加载方法270参考文献272第7章快速响应微小卫星快速测试方法2737.1快速测试系统体系结构及其设计2747.1.1快速响应微小卫星的测试要求及系统方案2747.1.2快速测试系统体系结构设计2797.2测试序列快速生成方法2877.2.1基于TG时延离散Petri网模型的测试序列动态生成方法2877.2.2测试序列优化方法2937.3自动化测试软件设计方法2967.3.1图形化测试序列生成方法2967.3.2软件协议配置方法3037.3.3测试数据自主判读方法3057.3.4自动化测试软件的应用实例3077.4卫星在轨快速自主测试方法3097.4.1在轨状态自主确认与评估方法3107.4.2卫星自激励测试方法313参考文献314第8章星箭一体化飞行器及其设计方法3168.1星箭一体化飞行器的概念与特点3178.1.1星箭一体化飞行器系统组成3188.1.2星箭一体化飞行器的技术特点3198.2星箭一体化设计方法3228.2.1结构系统一体化设计方法3238.2.2综合电子系统一体化设计方法3298.2.3轨道与姿态控制系统一体化设计方法3338.2.4电源系统一体化设计方法3358.2.5测控系统一体化设计方法3398.2.6星箭一体化研制流程3418.3星箭一体化飞行器全程制导与控制方法3418.3.1栅格舵与侧喷流联合控制方法3428.3.2大弹道偏差下的高精度制导控制方法3458.3.3超低轨道飞行器高精度、高稳定度控制方法356参考文献357第9章快速响应卫星网络化应用3599.1快速响应卫星网络化应用的概念3599.1.1卫星集群/星簇的概念3599.1.2快速响应微小卫星网络化应用模式3639.2快速响应卫星网络化应用方法3659.2.1集群/星簇应用系统体系构架3659.2.2集群/星簇系统网络硬件层设计3699.2.3集群卫星系统网络的能量均衡方法3719.2.4集群卫星系统网络拓扑的*短路径分析3759.2.5集群/星簇系统构形设计与维持控制方法383参考文献386索引387

封面

书名:快速响应微小卫星设计

作者:曹喜滨

页数:未知

定价:¥148.0

出版社:科学出版社

出版日期:2016-12-01

ISBN:9787030512499

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