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内容简介
《航天器编队飞行--动力学控制与导航》作者阿尔弗林德教授是航天器编队技术领域的学者，他们充分发挥在本领域研究的领先优势，总结已有研究成果，完成了这本性论著。全书针对近地轨道航天器编队，详细介绍考虑航天器姿态和轨道相对运动的编队动力学建模、控制和导航等相关内容。在航天器相对运动动力学模型部分，给出了几种常用的摄动和非摄动相对运动非线性模型、二体假设下的相对运动线性微分方程以及基于轨道根数的相对运动模型，介绍了降低摄动影响的方法，并分析了转动和平动耦合情况下的相对运动模型。在航天器编队控制部分，讨论了编队建立、队形保持和队形重构过程中的连续和脉冲控制方法，介绍了加速度施加误差对控制性能的影响，探讨了引入加速度计测量提升系统性能的可行方法。在相对导航部分，讨论了不同滤波算法在相对轨道确定问题中的应用。
本书可作为高校航空航天专业本科生和研究生的教材，也可供相关领域的教师和工程技术人员参考。
目录
第1章 绪论
1.1 航天器编队飞行的概念
1.2 协同方法
1.2.1 轨道跟踪方法
1.2.2 领航跟随法
1.2.3 虚拟结构法
1.2.4 蜂拥控制方法
1.3 燃料消耗因素
1.3.1 任务需求
1.3.2 初始条件
1.3.3 导航不确定性
1.3.4 大气阻力
1.3.5 推力误差
1.3.6 动态过程噪声
1.4 编队飞行控制
1.5 控制方法综述
1.5.1 状态转移逆矩阵
1.5.2 脉冲控制
1.5.3 连续线性控制
1.5.4 非线性控制
1.5.5 模型预测控制
1.6 空间导航与定位系统
1.7 编队飞行任务
第2章 航天器轨道动力学基础
2.1 坐标系
2.2 开普勒二体问题
2.3 惯性运动方程的求解
2.4 非奇异轨道要素
2.5 非开普勒运动与轨道摄动
2.5.1 常数变易法
2.5.2 拉格朗日行星方程
2.5.3 带谐函数
2.5.4 高斯变分方程
2.6 均值理论
本章小结
第3章 分析力学、优化、控制和估计基础
3.1 拉格朗日和哈密顿力学
3.2 德洛内根数
3.3 正则变换
3.4 布劳威尔理论
3.4.1 瞬时轨道根数到平均轨道根数的迭代算法
3.5 约束静态优化
3.6 控制李雅普诺夫函数
3.7 线性二次调解
3.8 卡尔曼滤波
3.9 无迹卡尔曼滤波
3.9.1 标准UKF滤波方法
3.9.2 UKF方法的加式形式
3.9.3 平方根形式的UKF算法
本章小结
第4章 非线性相对动力学模型
4.1 非摄动情况下的相对运动方程
4.2 能量匹配条件
4.3 脉冲式编队保持
4.4 编队保持的另一种观点
4.5 主星圆形轨道
4.6 拉格朗日函数与哈密顿函数
4.7 考虑J2摄动的相对运动方程
4.7.1 ＆系下的相对运动状态
4.7.2 ＆系和＆系之间的坐标系转换
4.7.3 初始条件
本章小结
第5章 线性化相对运动方程
5.1 CW方程
5.2 线性双脉冲交会
5.3 拉格朗日函数和哈密顿函数形式的CW方程
5.4 二阶非线性下的轨道运动
5.5 曲线坐标系与笛卡儿相对坐标系
5.6 椭圆参考轨道
5.6.1 以时间作为独立变量：麦尔登状态转移矩阵
5.6.2 劳顿方程和乔纳-亨佩尔方程
5.6.3 卡特状态转移矩阵
5.6.4 山申-安克森状态转移矩阵
5.6.5 布鲁克状态转移矩阵
5.6.6 李-科克伦-