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航天器在軌服務技術 版權信息
- ISBN：9787802184473
- 條形碼：9787802184473 ; 978-7-80218-447-3
- 裝幀：暫無
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
航天器在軌服務技術 內容簡介
航天器在軌服務技術在我國航天領域屬于一個新的研究方向。作者在對國內外大量研究計劃及實例進行歸納和總結的基礎上，分析了航天器在軌服務的概念與任務，研究了有人在軌服務和自主在軌服務的特點；并重點針對自主在軌服務，討論了可接受在軌服務航天器技術、服務航天器技術及在軌服務操作技術等。
本書是我國**部系統論述航天器在軌服務技術的著作，可供從事飛行器設計的工程技術人員參考，也可作為高等院校飛行器設計及相關專業研究生和高年級學生的輔助教材。
航天器在軌服務技術 目錄
第1章 緒論
1.1 航天器在軌服務技術的研究背景
1.2 航天器在軌服務的概念
1.3 航天器在軌服務體系的組成
1.3.1 服務系統
1.3.2 客戶系統
1.3.3 輔助系統
1.4 航天器在軌服務的效益分析
1.5 航天器在軌服務技術的應用前景
第2章 在軌服務技術研究進展
2.1 概述
2.2 美國的在軌服務技術
2.2.1 航天飛機在軌服務任務
2.2.2 空間遙操作機器人（STP）計劃
2.2.3 機器人航天員計劃
2.2.4 試驗衛星系統(XSS)計劃
2.2.5 自主交會技術驗證衛星計劃
2.2.6 軌道快車計劃
2.2.7 部分地面試驗計劃
2.3 日本的在軌服務技術
2.3.1 國際空間站的日本實驗艙及機械臂
2.3.2 工程試驗衛星-7（ETS-VII）
2.3.3 H-2轉移飛行器（HTV）
2.3.4 軌道維護系統（OMS）
2.3.5 可重構機器人衛星簇計劃
2.4 加拿大的在軌服務技術
2.4.1 航天飛機空間機械臂系統
2.4.2 國際空間站的活動服務系統
2.4.3 發展規劃
2.5 歐洲的在軌服務技術
2.5.1 德國的空間機械臂技術
2.5.2 機器人技術試驗（ROTEX）
2.5.3 試驗服務衛星計劃
2.5.4 同步衛星軌道重置機器人計劃
2.5.5 軌道壽命延長系統
2.5.6 赫耳墨斯計劃
2.5.7 空間系統演示驗證技術衛星計劃
2.5.8 自動轉移飛行器
2.5.9 其他空間機械臂計劃
第3章 航天器在軌服務的任務分析
3.1 在軌服務的典型任務
3.2 在軌服務的任務規劃
3.2.1 服務執行方式
3.2.2 人-機服務方式
3.3 在軌服務任務的執行序列
第4章 航天器在軌服務的軌道動力學基礎
4.1 在軌服務的軌道動力學問題
4.2 空間交會對接
4.2.1 空間交會
4.2.2 終端交會
4.3 在軌釋放或發射
4.3.1 幾何關系與坐標系
4.3.2 被釋放航天器精確運動方程
4.3.3 基于極坐標的精確相對運動方程
4.4 在軌伴隨運動
4.4.1 伴隨航天器與主星的相對運動學關系與應用
4.4.2 伴隨運動的運動學分析
4.5 在軌機動繞飛與接近
4.5.1 長期繞飛軌道設計
4.5.2 接近與機動繞飛軌道設計
第5章 有人在軌服務
5.1 概述
5.2 有人在軌服務典型應用
5.2.1 在軌維護
5.2.2 后勤支持
5.2.3 在軌裝配
5.3 有人在軌服務的主要設備
5.3.1 艙外活動航天服與生命支持系統
5.3.2 空間載人機動裝置
5.3.3 艙外維修工具(0)
5.4 有人在軌服務特點分析
5.4.1 有人在軌服務的優勢
5.4.2 有人在軌服務的局限
5.4.3 有人在軌服務的應用范圍
第6章 自主在軌服務
6.1 概述
6.2 自主在軌服務典型應用
6.2.1 人員遙操作在軌服務
6.2.2 人員監控下自主服務
6.2.3 完全自主在軌服務
6.3 自主在軌服務的關鍵技術
6.3.1 客戶系統
6.3.2 服務系統
6.3.3 服務操作技術
6.4 自主在軌服務特點分析
6.4.1 人員遙操作在軌服務
6.4.2 人員監控下自主服務
6.4.3 完全自主在軌服務
第7章 可接受在軌服務航天器設計技術
7.1 概述
7.2 面向在軌服務的模塊化設計技術
7.2.1 典型實例
7.2.2 航天器模塊化設計方法
7.2.3 航天器模塊劃分及體系結構
7.2.4 模塊化標準接口與模塊集成
7.3 ORU模塊設計技術
7.3.1 典型實例
7.3.2 航天器模塊在軌可替換性分析
7.3.3 ORU模塊體系結構
7.4 先進星務管理技術
7.4.1 典型實例
7.4.2 健康管理系統總體框架
7.4.3 星務系統硬件體系結構
7.4.4 星務系統軟件體系結構
第8章 服務航天器設計技術
8.1 概述
8.2 服務航天器典型實例
8.2.1 微小服務衛星
8.2.2 空間機器人
8.3 總體設計與布局
8.4 機械臂技術
8.4.1 機械臂設計
8.4.2 遙操作技術
8.4.3 多臂控制技術
8.4.4 機電一體化仿真技術
8.4.5 地面實驗技術
8.5 先進推進技術
8.5.1 冷氣推進
8.5.2 單組元推進
8.5.3 雙組元統一推進
8.5.4 電推進
8.5.5 核動力推進
第9章 在軌服務操作技術
9.1 概述
9.2 交會對接技術
9.2.1 交會對接測量技術
9.2.2 面向在軌服務的對接機構技術
9.3 在軌模塊更換技術
9.3.1 典型實例
9.3.2 模塊備份與重啟技術
9.3.3 模塊拆卸、處理和更換技術
9.3.4 模塊自主檢測與識別技術
9.4 在軌加注技術
9.4.1 典型實例
9.4.2 在軌加注方式
9.4.3 直接傳輸加注關鍵技術
9.4.4 模塊更換加注關鍵技術
第10章 航天器在軌服務技術發展展望
10.1 在軌服務技術發展的路線圖
10.2 在軌服務體系的發展規劃
10.3 在軌服務技術的研究途徑
10.3.1 先期概念研究
10.3.2 地面仿真、測試與演示試驗
10.3.3 飛行試驗
10.4 對我國在軌服務技術發展的啟示
參考文獻
1.1 航天器在軌服務技術的研究背景
1.2 航天器在軌服務的概念
1.3 航天器在軌服務體系的組成
1.3.1 服務系統
1.3.2 客戶系統
1.3.3 輔助系統
1.4 航天器在軌服務的效益分析
1.5 航天器在軌服務技術的應用前景
第2章 在軌服務技術研究進展
2.1 概述
2.2 美國的在軌服務技術
2.2.1 航天飛機在軌服務任務
2.2.2 空間遙操作機器人（STP）計劃
2.2.3 機器人航天員計劃
2.2.4 試驗衛星系統(XSS)計劃
2.2.5 自主交會技術驗證衛星計劃
2.2.6 軌道快車計劃
2.2.7 部分地面試驗計劃
2.3 日本的在軌服務技術
2.3.1 國際空間站的日本實驗艙及機械臂
2.3.2 工程試驗衛星-7（ETS-VII）
2.3.3 H-2轉移飛行器（HTV）
2.3.4 軌道維護系統（OMS）
2.3.5 可重構機器人衛星簇計劃
2.4 加拿大的在軌服務技術
2.4.1 航天飛機空間機械臂系統
2.4.2 國際空間站的活動服務系統
2.4.3 發展規劃
2.5 歐洲的在軌服務技術
2.5.1 德國的空間機械臂技術
2.5.2 機器人技術試驗（ROTEX）
2.5.3 試驗服務衛星計劃
2.5.4 同步衛星軌道重置機器人計劃
2.5.5 軌道壽命延長系統
2.5.6 赫耳墨斯計劃
2.5.7 空間系統演示驗證技術衛星計劃
2.5.8 自動轉移飛行器
2.5.9 其他空間機械臂計劃
第3章 航天器在軌服務的任務分析
3.1 在軌服務的典型任務
3.2 在軌服務的任務規劃
3.2.1 服務執行方式
3.2.2 人-機服務方式
3.3 在軌服務任務的執行序列
第4章 航天器在軌服務的軌道動力學基礎
4.1 在軌服務的軌道動力學問題
4.2 空間交會對接
4.2.1 空間交會
4.2.2 終端交會
4.3 在軌釋放或發射
4.3.1 幾何關系與坐標系
4.3.2 被釋放航天器精確運動方程
4.3.3 基于極坐標的精確相對運動方程
4.4 在軌伴隨運動
4.4.1 伴隨航天器與主星的相對運動學關系與應用
4.4.2 伴隨運動的運動學分析
4.5 在軌機動繞飛與接近
4.5.1 長期繞飛軌道設計
4.5.2 接近與機動繞飛軌道設計
第5章 有人在軌服務
5.1 概述
5.2 有人在軌服務典型應用
5.2.1 在軌維護
5.2.2 后勤支持
5.2.3 在軌裝配
5.3 有人在軌服務的主要設備
5.3.1 艙外活動航天服與生命支持系統
5.3.2 空間載人機動裝置
5.3.3 艙外維修工具(0)
5.4 有人在軌服務特點分析
5.4.1 有人在軌服務的優勢
5.4.2 有人在軌服務的局限
5.4.3 有人在軌服務的應用范圍
第6章 自主在軌服務
6.1 概述
6.2 自主在軌服務典型應用
6.2.1 人員遙操作在軌服務
6.2.2 人員監控下自主服務
6.2.3 完全自主在軌服務
6.3 自主在軌服務的關鍵技術
6.3.1 客戶系統
6.3.2 服務系統
6.3.3 服務操作技術
6.4 自主在軌服務特點分析
6.4.1 人員遙操作在軌服務
6.4.2 人員監控下自主服務
6.4.3 完全自主在軌服務
第7章 可接受在軌服務航天器設計技術
7.1 概述
7.2 面向在軌服務的模塊化設計技術
7.2.1 典型實例
7.2.2 航天器模塊化設計方法
7.2.3 航天器模塊劃分及體系結構
7.2.4 模塊化標準接口與模塊集成
7.3 ORU模塊設計技術
7.3.1 典型實例
7.3.2 航天器模塊在軌可替換性分析
7.3.3 ORU模塊體系結構
7.4 先進星務管理技術
7.4.1 典型實例
7.4.2 健康管理系統總體框架
7.4.3 星務系統硬件體系結構
7.4.4 星務系統軟件體系結構
第8章 服務航天器設計技術
8.1 概述
8.2 服務航天器典型實例
8.2.1 微小服務衛星
8.2.2 空間機器人
8.3 總體設計與布局
8.4 機械臂技術
8.4.1 機械臂設計
8.4.2 遙操作技術
8.4.3 多臂控制技術
8.4.4 機電一體化仿真技術
8.4.5 地面實驗技術
8.5 先進推進技術
8.5.1 冷氣推進
8.5.2 單組元推進
8.5.3 雙組元統一推進
8.5.4 電推進
8.5.5 核動力推進
第9章 在軌服務操作技術
9.1 概述
9.2 交會對接技術
9.2.1 交會對接測量技術
9.2.2 面向在軌服務的對接機構技術
9.3 在軌模塊更換技術
9.3.1 典型實例
9.3.2 模塊備份與重啟技術
9.3.3 模塊拆卸、處理和更換技術
9.3.4 模塊自主檢測與識別技術
9.4 在軌加注技術
9.4.1 典型實例
9.4.2 在軌加注方式
9.4.3 直接傳輸加注關鍵技術
9.4.4 模塊更換加注關鍵技術
第10章 航天器在軌服務技術發展展望
10.1 在軌服務技術發展的路線圖
10.2 在軌服務體系的發展規劃
10.3 在軌服務技術的研究途徑
10.3.1 先期概念研究
10.3.2 地面仿真、測試與演示試驗
10.3.3 飛行試驗
10.4 對我國在軌服務技術發展的啟示
參考文獻
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航天器在軌服務技術 節選
第1章 緒論
1.1 航天器在軌服務技術的研究背景
隨著對空間研究、開發與應用能力的不斷提高，各國相繼研制并發射了大量面向各種任務要求的航天器，航天器的結構、組成日趨復雜，性能、技術水平不斷提高。在這種情況下，如何保證航天器在復雜的空間環境中更加持久、穩定、高質量地在軌運行，已成為目前航天技術領域亟待解決的重要問題。
現有的航天器大多設計為一次性使用，航天器能否在軌正常工作主要取決于其發射前在地面上采取的一系列提高可靠性的措施，如采用冗余設計、盡可能采用成熟部件及成熟技術等。但由于航天器設計、制造等自身因素以及空間環境的影響，航天器在軌運行的過程中，各種故障及意外情況仍無法完全避免；隨著技術的進步，航天器上的儀器設備可能變得陳舊落后，無法達到理想性能；同時，航天器的規模擴大受到當前發射運載器的極大約束；航天器壽命也受到其可攜帶推進劑總量的限制。為了解決上述問題，對在軌服務提出了需求，具體包括：
1）部分航天器發射入軌后可能會出現部件失效、軌道偏離、燃料耗盡等問題，如果通過地面遙控不能恢復運行，則航天器報廢，損失巨大。由此提出了對其進行在軌維修、燃料加注以及輔助機動進入預定軌道的需求，使其恢復正常運行，挽回損失。
2）部分航天器在完成預定任務或達到壽命終期時其主要結構和部件仍能正常運行，由此提出了通過部分組件更換或燃料加注使其壽命延長，或通過載荷替換使其具有執行其他任務能力的需求。
……
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