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深空探測太陽帆推進技術 版權信息
- ISBN：9787576315691
- 條形碼：9787576315691 ; 978-7-5763-1569-1
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
深空探測太陽帆推進技術 內容簡介
本書概述了主帶小行星探測任務對象和太陽帆推進技術進展；建立了考慮薄膜形狀的光壓力模型、光壓力與結構之間的靜動力學分析模型、結構姿態軌道耦合的動力學模型，并開展了仿真分析；以2020年前后在7年時間內探測至少3顆主帶小行星為主要任務目標，開展了目標選擇優化方法研究、軌道設計方法研究、以及姿態軌道耦合控制方法研究；從結構構型、支撐臂、帆面、折展、支撐包裝結構等多個太陽帆特有系統上進行了設計技術研究；針對收納半徑小、收納體積小、展開順利無遮擋，在功能完整的基礎上結構、機構盡量簡單的設計要求，開展了地面折疊展開原理樣機設計及研制，并對研制的地面原理樣機進行地面測試和試驗，驗證原理樣機的折疊展開方案，得到了縮比樣機在地面環境下的力學特征參數，為太陽帆結構的優化設計提供了依據。
深空探測太陽帆推進技術 目錄
第1章 緒論
1.1 利用太陽帆開展主帶小行星探測概述
1.1.1 小行星探測國內外發展現狀
1.1.2 主帶小行星探測意義
1.1.3 主帶小行星探測的目標選擇
1.1.4 利用太陽帆開展主帶小行星探測任務設想
1.2 太陽帆推進技術發展概述
1.2.1 太陽帆探測器以及太陽帆創新概念研究現狀
1.2.2 太陽帆探測任務研究現狀
1.2.3 國外主要太陽帆研究團隊進展
1.2.4 太陽帆后續發展的設想
第2章 基于太陽光壓力的太陽帆推進理論
2.1 太陽光壓力建模理論
2.1.1 太陽光壓力推進理論研究
2.1.2 太陽帆光壓模型
2.2 太陽帆結構靜動力學建模方法
2.2.1 太陽帆靜力學分析
2.2.2 太陽帆“中心剛體 撓性附件”動力學方程
2.2.3 太陽帆動力學耦合系數計算
2.2.4 太陽帆全桿模型
2.2.5 太陽帆全帆模型
2.2.6 太陽帆全柔性動力學方程
2.3 太陽帆姿態軌道耦合動力學建模方法
2.3.1 太陽帆姿態軌道耦合動力學模型建立
2.3.2 姿態軌道振動耦合動力學降階模型
2.4 基于時變光壓力的動力學數值仿真分析
2.4.1 振動變形對太陽帆所受光壓力的影響
2.4.2 振動變形對太陽帆姿態和軌道的影響
2.4.3 姿態振動耦合影響分析
第3章 利用太陽帆開展主帶小行星探測任務設計
3.1 太陽帆主要指標
3.2 多顆主帶小行星目標選擇優化方法
3.3 主帶小行星探測任務軌道設計方法
3.3.1 太陽帆日心軌道動力學基礎
3.3.2 太陽帆軌道優化設計方法
3.3.3 標稱軌道設計結果
3.3.4 軌道設計結果分析
3.3.5 不同參數的影響分析
3.4 百米級太陽帆姿態軌道耦合控制方法
3.4.1 太陽帆GNC分系統概述
3.4.2 太陽帆光壓力矩調節器設計
3.4.3 滾轉軸穩定機設計
3.4.4 太陽帆動力學模型對控制結果的影響分析
3.5 總結與展望
第4章 百米級太陽帆方案設計
4.1 太陽帆構型比較與方案設計
4.2 支撐臂選擇與設計
4.2.1 支撐臂構型種類
4.2.2 支撐臂結構設計
4.2.3 支撐臂力學分析
4.3 帆面選擇與設計
4.3.1 帆面材料選擇
4.3.2 帆面鍍膜方案
4.3.3 帆面結構設計
4.4 帆面折展展開方案
4.4.1 太陽帆帆面折疊技術研究
4.4.2 太陽帆面展開技術研究
4.5 太陽帆支撐與包裝結構設計
4.5.1 構形設計
4.5.2 結構設計
4.5.3 帆面空間適應性
4.5.4 機構設計
4.6 其他分系統設計
4.6.1 通信數傳分系統
4.6.2 能源分系統
第5章 地面樣機研制與實驗分析
5.1 折疊展開樣機方案
5.2 折疊展開試驗及分析
5.2.1 帆面不同折疊方式展開試驗
5.2.2 帆面與支撐臂整體展開試驗
5.2.3 總結
5.3 原理樣機力學測試及分析
5.3.1 原理樣機靜力學測試
5.3.2 原理樣機振動測試
5.4 結論
參考文獻
索引
1.1 利用太陽帆開展主帶小行星探測概述
1.1.1 小行星探測國內外發展現狀
1.1.2 主帶小行星探測意義
1.1.3 主帶小行星探測的目標選擇
1.1.4 利用太陽帆開展主帶小行星探測任務設想
1.2 太陽帆推進技術發展概述
1.2.1 太陽帆探測器以及太陽帆創新概念研究現狀
1.2.2 太陽帆探測任務研究現狀
1.2.3 國外主要太陽帆研究團隊進展
1.2.4 太陽帆后續發展的設想
第2章 基于太陽光壓力的太陽帆推進理論
2.1 太陽光壓力建模理論
2.1.1 太陽光壓力推進理論研究
2.1.2 太陽帆光壓模型
2.2 太陽帆結構靜動力學建模方法
2.2.1 太陽帆靜力學分析
2.2.2 太陽帆“中心剛體 撓性附件”動力學方程
2.2.3 太陽帆動力學耦合系數計算
2.2.4 太陽帆全桿模型
2.2.5 太陽帆全帆模型
2.2.6 太陽帆全柔性動力學方程
2.3 太陽帆姿態軌道耦合動力學建模方法
2.3.1 太陽帆姿態軌道耦合動力學模型建立
2.3.2 姿態軌道振動耦合動力學降階模型
2.4 基于時變光壓力的動力學數值仿真分析
2.4.1 振動變形對太陽帆所受光壓力的影響
2.4.2 振動變形對太陽帆姿態和軌道的影響
2.4.3 姿態振動耦合影響分析
第3章 利用太陽帆開展主帶小行星探測任務設計
3.1 太陽帆主要指標
3.2 多顆主帶小行星目標選擇優化方法
3.3 主帶小行星探測任務軌道設計方法
3.3.1 太陽帆日心軌道動力學基礎
3.3.2 太陽帆軌道優化設計方法
3.3.3 標稱軌道設計結果
3.3.4 軌道設計結果分析
3.3.5 不同參數的影響分析
3.4 百米級太陽帆姿態軌道耦合控制方法
3.4.1 太陽帆GNC分系統概述
3.4.2 太陽帆光壓力矩調節器設計
3.4.3 滾轉軸穩定機設計
3.4.4 太陽帆動力學模型對控制結果的影響分析
3.5 總結與展望
第4章 百米級太陽帆方案設計
4.1 太陽帆構型比較與方案設計
4.2 支撐臂選擇與設計
4.2.1 支撐臂構型種類
4.2.2 支撐臂結構設計
4.2.3 支撐臂力學分析
4.3 帆面選擇與設計
4.3.1 帆面材料選擇
4.3.2 帆面鍍膜方案
4.3.3 帆面結構設計
4.4 帆面折展展開方案
4.4.1 太陽帆帆面折疊技術研究
4.4.2 太陽帆面展開技術研究
4.5 太陽帆支撐與包裝結構設計
4.5.1 構形設計
4.5.2 結構設計
4.5.3 帆面空間適應性
4.5.4 機構設計
4.6 其他分系統設計
4.6.1 通信數傳分系統
4.6.2 能源分系統
第5章 地面樣機研制與實驗分析
5.1 折疊展開樣機方案
5.2 折疊展開試驗及分析
5.2.1 帆面不同折疊方式展開試驗
5.2.2 帆面與支撐臂整體展開試驗
5.2.3 總結
5.3 原理樣機力學測試及分析
5.3.1 原理樣機靜力學測試
5.3.2 原理樣機振動測試
5.4 結論
參考文獻
索引
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深空探測太陽帆推進技術 作者簡介
劉宇飛，研究員，在中國空間技術研究院錢學森空間技術實驗室開展空間太陽能電站、深空太陽帆等超大尺度空間系統構建與應用研究。擔任航天五院空間電站專委會委員、宇航學會太陽能電站專委會委員。承擔和參與了深空探測民“863”重大課題、民用航天重大背景課題、自然基金重點項目、軍科委基礎加強項目等數十項課題研究工作。授權發明專利10余項，在航天領域期刊發表各類論文數十篇。
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