深空探测器自主导航原理与技术


深空探测器自主导航原理与技术

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深空探测器自主导航原理与技术【深空探测器自主导航原理与技术】《深空探测器自主导航原理与技术》一书的出版社是中国宇航出版社出版,作者是吴伟仁,王大轶,宁晓琳,出版时间是2011年5月 。
基本介绍书名:深空探测器自主导航原理与技术
作者:吴伟仁,王大轶,宁晓琳
ISBN:978-7-80218-956-0
定价:¥168
出版社:中国宇航出版社出版
出版时间:2011年5月
基本信息图书名称:《深空探测器自主导航原理与技术》作者:吴伟仁,王大轶,宁晓琳着出版单位:中国宇航出版社出版出版时间:2011年5月ISBN:978-7-80218-956-0定价:¥168 内容简介本书针对我国深空探测工程对自主导航技术的迫切需求,系统阐述了深空探测器自主导航的基础知识和基本原理,总结了我国近年来在深空探测自主导航领域的研究进展和技术成果,研究了深空探测器转移轨道、软着陆、表面巡视以及交会对接等不同阶段的自主导航技术,并对未来深空探测自主导航技术的发展趋势进行了展望 。本书内容和我国深空探测工程实践紧密结合,可为未来深空探测自主导航技术的发展和工程套用提供理论基础和实践指导,也可供从事深空探测工程的科研工作者和高等院校相关专业师生参考 。目录第1章绪论11.1深空探测活动简述11.1.1月球探测11.1.2火星探测61.1.3金星探测91.1.4其他行星探测101.1.5小行星和彗星探测121.1.6我国的深空探测技术141.2深空探测器导航141.2.1深空探测器导航回顾141.2.2深空探测器的地基导航151.2.3深空探测器的自主导航211.3深空探测器自主导航的必要性27参考文献29第2章深空探测器自主导航基础知识302.1天文学基础302.1.1太阳系302.1.2月球392.1.3火星422.2常用坐标系482.2.1天球坐标系482.2.2地球坐标系532.2.3月球坐标系562.2.4太阳坐标系582.2.5轨道坐标系582.2.6本体坐标系592.2.7坐标系间转换592.3时间系统612.3.1世界时612.3.2恆星时622.3.3原子时632.3.4力学时632.3.5曆元632.4飞行轨道642.4.1多体问题642.4.2引力作用球和圆锥曲线拼接法652.4.3霍曼转移轨道662.4.4逃逸轨道692.4.5捕获轨道712.4.6行星曆表72参考文献75第3章深空探测器自主导航基本原理763.1自主导航系统工作流程763.1.1观测量773.1.2敏感器783.1.3滤波方法1003.2天文导航1053.2.1天文导航系统的组成和特点1053.2.2天文导航的基本原理1063.2.3天文导航的误差分析1063.3惯性导航1073.3.1惯性导航系统的组成和特点1083.3.2惯性导航的基本原理1083.3.3惯性导航的误差分析1113.4图像导航1113.4.1图像导航系统的组成和特点1113.4.2图像导航的基本原理1123.4.3图像导航的误差分析1163.5组合导航1163.5.1组合导航系统的设计模式1163.5.2组合导航系统滤波器设计117参考文献120第4章深空探测器转移轨道自主导航技术1214.1转移轨道运动模型1214.1.1深空探测器在转移轨道的飞行过程1224.1.2转移轨道的动力学模型1244.2转移轨道自主导航系统1274.2.1系统组成和工作流程1274.2.2敏感器1274.3转移轨道测量信息的获取1334.3.1天体信息1334.3.2角速度和加速度1384.4火星探测器转移轨道的自主导航方法1414.4.1基于太阳、地球和火星观测信息的自主导航方法1414.4.2基于小行星观测信息的自主导航方法1454.4.3基于火星及其卫星观测信息的自主导航方法151参考文献158第5章软着陆过程的自主导航技术1605.1软着陆飞行过程1605.2软着陆自主导航系统1625.2.1系统组成和工作流程1625.2.2惯性测量单元1635.2.3测距测速敏感器1645.2.4成像敏感器1645.3软着陆导航测量信息的处理方法1655.3.1距离和速度信息处理方法1655.3.2图像处理方法1675.3.3三维地形图像处理方法1695.4月球探测器软着陆的自主导航方法1725.4.1导航坐标系1725.4.2月球探测器软着陆动力学模型1745.4.3利用惯性测量单元的自主导航方法1755.4.4基于惯性测量单元配以测距测速修正的自主导航方法1795.4.5基于惯性测量单元配以图像信息修正的自主导航方法1875.4.6基于三维地形图像的自主障碍识别和安全着陆区选取方法191参考文献195第6章深空探测巡视器自主导航技术1966.1深空探测巡视器自主导航过程1966.1.1深空探测巡视器自主导航功能1966.1.2深空探测巡视器自主导航特点2016.2深空探测巡视器自主导航系统2016.2.1系统组成和工作流程2016.2.2天体敏感器2046.2.3惯性敏感器2066.2.4视觉敏感器2086.2.5运动感测器210 6.3深空探测巡视器测量信息的获取与处理2116.3.1天体测量信息2116.3.2惯性测量信息2126.3.3环境信息2136.4月球巡视器自主导航定位方法2226.4.1天文导航2226.4.2航位推算导航2246.4.3天文/航位推算组合导航2256.4.4视觉测距导航2266.5深空探测巡视器路径规划方法2286.5.1双目立体视觉导航规划2286.5.2结构光视觉导航规划233参考文献235第7章空间交会对接的自主导航技术2377.1空间交会对接过程2387.1.1空间交会对接的飞行过程2387.1.2阿波罗号飞船月球轨道交会对接的飞行程式2397.1.3月球轨道交会对接的特点2417.2空间交会对接自主导航系统2437.2.1系统组成和工作流程2437.2.2微波雷达2447.2.3雷射雷达2477.2.4光学成像敏感器2507.3空间交会对接导航测量信息的获取与处理2557.3.1微波雷达的信息处理方法2557.3.2雷射雷达的信息处理方法2587.3.3光学成像敏感器的信息处理方法2607.4月球轨道交会对接的自主导航方法2617.4.1月球轨道交会对接飞行过程方案2617.4.2月面起飞段的自主导航方法2637.4.3近距离导引段的自主导航方法2667.4.4平移靠拢段的自主导航方法275参考文献280第8章深空探测器自主导航技术展望2828.1深空探测器自主导航的关键技术2828.1.1自主导航方案设计2828.1.2自主导航敏感器2848.1.3自主导航核心算法2858.2深空探测器自主导航技术发展趋势2878.2.1提高自主导航方案的通用性2878.2.2组合导航是必然方向2888.2.3导航敏感器的微小型化和复用技术2888.2.4自主故障诊断和容错技术288参考文献290附录291附录A常用的单位名称、单位符号及换算关係291附录B太阳、月球及八大行星常用的天文常数293附录C深空探测大事记294附录D全书缩略语和专有名词对照表300