《航天器姿轨一体化动力学与控制技术/中国航天技术进展丛书》一书重点研究了航天器姿轨一体化动力学建模方法、航天器姿轨一体化鲁棒控制方法,以及基于特征测量的航天器相对视觉导航方法。以对偶四元数为数学工具,借助对偶四元数在描述螺旋运动方面的优势,将两航天器或多航天器的相对运动抽象成为螺旋运动,再利用对偶四元数建立的航天器姿态一轨道一体化动力学模型,据此设计出姿轨一体化控制器和相对导航方法,为我国航天器飞行任务的总体分析和设计提供了必要的理论基础。
《航天器姿轨一体化动力学与控制技术/中国航天技术进展丛书》是作者多年理论和工程经验的总结,内容难易程度适中、前沿性与工程指导性好,可供航天领域从事航天器动力学建模、控制和导航的研究生或者工程技术人员参考。
星敏感器是一种以恒星作为测量参考基准的空间姿态敏感器,是迄今为止航天器上姿态测量精度高的敏感器,具有无漂移、工作寿命长等优点,是航天器赖以生存和性能提升的基础性、关键性器件,在对地遥感、深空探测、空间攻防等航天应用中具有重要的战略意义。
星敏感器的发展大致经历了扫描式星敏感器、凝视电荷耦合器件(CCD)星敏感器和有源像素传感器(APS)星敏感器三代。扫描式星敏感器原理简单,识别星数目少,但因其具有转动部件,使系统寿命、可靠性受到影响,体积庞大且精度不高,除在后续的大气层内白天星敏感器上保留相应功能外,在卫星等应用中基本已淘汰;凝视CCD星敏感器是目前星敏感器领域的主流产品,在多颗卫星上广泛使用,但因其功耗、体积、质量都较大,且容易受到空间环境等干扰,在微纳卫星上使用较为困难;以APS互补金属氧化物半导体(CMOS)感光探测器为基础的新一代微型星敏感器是当前星敏感器领域的研究重点方向。
《APS CMOS星敏感器系统原理及实现方法》在国家安全重大基础研究计划(973)、国家高技术研究发展计划(863:2012AA121503)、国家自然科学基金(51522505,61377012)等的支持下,开展了APSCMOS星敏感器的新工艺,新机理和新方法研究,并针对微型航天器姿态敏感系统轻小型、高精度的特点,进行了基于APSCMOS技术的微小型星敏感器样机、系统、算法的研制,并按照我国航天规范进行了地面环境实验和在轨应用。课题组研制的微型APSCMOS星敏感器指向精度7“,质量1.lkg,功耗1.3W,捕获时间0.5s,并可以在月光或云层反射光等进入视场时保持正常工作,在精度与国际高性能星敏感器相当的情况下,将捕获时间和低功耗方面提升了近1个量级,显著提高了我国微小卫星的姿态测量水平。在此基础上,课题组又开展了150g纳型星敏感器、50g皮型星敏感器等技术研究,并在我国第1个微机电系统(MEMS)卫星任务中得到了应用,取得了令人振奋的实验效果。
《APS CMOS星敏感器系统原理及实现方法》从星敏感器的原理和基本方法人手,以某型号卫星的APSCMOS星敏感器及在轨应用的实验数据为基础,共包括10章,其中第1章主要介绍星敏感器研究意义及发展现状,并对其工作原理和关键技术进行了简要介绍;第二章主要介绍星敏感器的主要技术指标与各参数之间的关系,给出了星敏感器的一般设计原则和基本方法;第3章主要介绍了APSCMOS星敏感器成像系统设计原则,以及信噪比和星点滤波等方法,给出星敏感器的星点提取方法和准则;第4章介绍了APSCMOS星敏感器的光学成像系统的设计、指标间的关系等,重点介绍了星敏感器的光学系统装调方法,并对温度等变化造成星敏感器精度分析等技术指标进行了分析;第5章介绍了星敏感器的标定方法,重点介绍了一种基于光学自准直原理进行参数解耦的标定方法,简单实用,且相比于传统方法精度更高;第6章重点阐述了基于流水线工作模式的星敏感器星图识别方法;第7章主要阐述了星敏感器的星图识别方法,在系统总结与提炼不同星图识别算法之间的本质运算逻辑的同时,提出了一种基于导航星域的快速星图识别方法;第8章主要介绍了一体化星敏感器的测试系统与方法,包括实验室测试与真实星空测试;第9章主要介绍了星敏感器的在轨实验,并着重分析了星敏感器的在轨动态性能提升方法,同时对上述内容和主要技术指标进行了验证;第十章主要扩展介绍纳型星敏感器的发展,研制、测试及在轨应用情况。
《APS CMOS星敏感器系统原理及实现方法》不仅系统介绍了APSCMOS星敏感器的研制方法与系统实验,而且还简要概括了目前课题组所进行的纳型星敏感器和皮型星敏感器等系统的研究情况,使得整个研究体系和发展历程更加清晰明确。
《APS CMOS星敏感器系统原理及实现方法》的相关内容源于清华大学精密仪器系智能微系统实验室的长期研究实践,希望能够为国内大专院校及科研院所等相关研究提供参考。
克劳斯·韦兰*的《航天飞行器空气动力学数据 集(精)》介绍了无翼再入飞行器、有翼再入飞行器 和巡航与加速飞行器三类共27个飞行器的气动数据, 综合统一了各类航天飞行器研制过程中的风洞试验、 数值模拟、飞行试验以及半经验设计方法等几种研究 手段获得的结果,形成了迄今为止较为系统完备的国 外航天飞行器空气动力学数据集。
本书专业性强,内容丰富,数据详实,适用于研 究生、博士生以及设计研究人员,尤其是在飞行器研 制过程中可为研究人员、工程师提供有关航天飞行器 气动布局和气动力设计等方面的参考和借鉴。
李显、张开东、吴美平*的《航空重力测量中运动加速度的高精度估计方法研究》的主要内容如下: (1)基于航空重力测量的数学模型分析了航空重力测量中利用GNSS确定载体动态位置、速度和加速度的精度需求。同时以SGAWZ01为例,介绍了捷联式航空重力测量系统的硬件和软件实现方式。(2)导航卫星速度和加速度的高精度计算是实现载体动态速度和加速度高精度解算的前提,分别研究了利用广播星历和精密星历进行导航卫星速度和加速度的计算方法,并通过对比分析表明,利用广播星历或精密星历计算导航卫星位置序列,再通过数字差分运算;可获得满足航空重力测量精度需求的卫星速度和加速度。(3)系统阐述了利用单基准站差分GNSS方法进行载体加速度的高精度估计的相关理论。推导了位置差分法和相位差分法的数学模型,深入分析了整周模糊度误差、周跳、星座突变误差、电离层传播误差、星历误差、基准站站址误差等GNSS误差源对载体速度和加速度估计精度的影响。(4)针对长基线条件下采用单基准站差分GNSS方法存在局限性这一问题,提出了融合多个地面基准站同步观测信息进行载体加速度的高精度估计方法,阐述了该方法的关键技术和数据处理流程,并通过实测数据实验验证了这一方法在加速度估计精度上的优越性。(5)针对单基准站差分GNSS载体加速度估计方法在无基准站或难以建立基准站配合观测情况下应用的局限性,提出了基于精密单点定位的载体高精度加速度估计方法。(6)利用东海、南海航空重力测量试验的数据,对基于单点精密定位方法确定载体加速度的可行性进行了试验验证,结果表明,即使是在电离层活动相对活跃的南海实验中,基于精密单点定位和基于单基准站差分GNSS的载体加速度估计方法获得的结果具有较好的一致性。动态情况下,两种方法的差异小于 0.5mGal,从而验证了基于精密单点定位方法在载体高精度加速度估计中应用的可行性。
《遨游太阳系的苏俄探测器:任务、技术与发现》描述了20世纪苏联机器人探索月球及其他行星的历史。自1958至1996年,从苏联首次尝试将航天器发射至月球到俄罗斯最后一次深空发射任务,《遨游太阳系的苏俄探测器:任务、技术与发现》对这段时期所有执行的相关任务做了一个全面、精确的描述,所有组装上了发射台并意欲发射的任务都包含在其中。
《混合有限元-统计能量分析方法及其航天应用》系统深入地阐述了混合有限元一统计能量分析方法的建模理论及其在航天工程中的应用,全书共分为9章,主要内容涉及:混合方法的基本理论框架;基于有限元的能量流分析方法;典型连接结构的混合连接建模方法,主要针对点、线、面等连接的混合建模方法进行详细阐述;混响声场的载荷建模方法;混合方法的试验验证;混合方法的航天工程应用案例。
《混合有限元-统计能量分析方法及其航天应用》的编写目的是希望读者能够通过阅读《混合有限元-统计能量分析方法及其航天应用》掌握混合方法的基本理论与混合连接建模方法,了解该方法在我国航天工程中的应用现状。《混合有限元-统计能量分析方法及其航天应用》适合航天工程总体设计、动力学环境预示与分析、力学环境试验等工程技术人员阅读,也可供高等院校和科研院所相关专业的师生参考。
“小牛顿魔法科普馆”是“小牛顿”品牌的首套AR科普书,共30册,内容涉及动植物、自然奥秘、尖端科技、人体健康、生活常识等,深度融合“小牛顿”的优质科普内容和团队梦想人科技在“AR+教育”数字出版领域的丰富经验和先进技术,引导孩子以更多元的方式探索世界。
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本书介绍了NASA在先进复合材料结构发展中的作用,主要对使用纤维增强复合材料的从小型无人驾驶飞机到运载火箭的飞行器的主要结构,复合材料在飞行器结构上的应用比例的变化及发展进行了介绍。适合进行飞行器复合材料结构研究的工程人员使用,也可作为高校相关专业的参考资料。
《高分辨率光学卫星遥感影像高精度几何处理与应用》主要介绍高分辨率光学卫星遥感影像高精度几何处理与应用,重点围绕星地一体化的高精度无地面控制几何定位和几何处理的模型、方法和关键技术进行全面论述,《高分辨率光学卫星遥感影像高精度几何处理与应用》共包括10章,综合介绍近20年来国内外高分辨率光学遥感卫星的技术发展现状和未来发展趋势,围绕高分辨率光学遥感卫星的高精度几何定位和几何处理关键问题,重点介绍高分辨率光学卫星的遥感影像成像几何模型构建、成像链路几何误差分析、轨道与姿态数据处理、遥感影像在轨几何定标、遥感影像传感器校正理论与方法、平台震颤检测与建模方法、遥感影像的区域网平差方法与应用、大区域遥感影像镶嵌理论与方法和遥感影像产品的几何质量分析与评价。
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航天服是载人航天飞行的基础之一。
《美国航天服》从航天服的工作环境入手,围绕航天服必须应对的诸多技术挑战,沿着美国载人航天计划的发展主轴,以极其生动的细节描述了航空压力服一步一步发展成为登月航天服、航天飞机航天服的艰难历程。它系统地讲述了航天服硬件及其实现的过程,以年表的方式描述并分析了美国的所有舱外活动,以及在此过程中航天服硬件的目的与作用。为了更生动地说明主题,书中收集了大量的原创照片,并且在技术细节之外,还加入了一些趣闻轶事,兼具实用性和可读性。
这是一部关于航天服、太空行走、生命保障系统以及逃生系统的巨著。它让我们认识到航天服的历史是一个渐进的过程,并着重阐述了这一过程中发挥了关键作用的选择和研发体系。专业读者可以将《美国航天服》当作教科书,参考其中的工程突破和经验教训,因此成为更棒的工程师。