●第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 小行星附近動力學研究現狀
1.2.1 小行星引力場模型
1.2.2 小行星平衡點
1.2.3 小行星周期軌道
1.3 小行星附近懸停控制研究現狀
1.3.1 懸停閉環控制
1.3.2 連續小推力懸停
1.3.3 太陽帆懸停
1.4 小行星附近轉移和繞飛軌道制導與控制研究現狀
1.4.1 脈衝機動轉移軌道設計
1.4.2 連續推力轉移閉環制導
1.4.3 繞飛軌道控制
1.5 小行星表面著陸很優制導研究現狀
1.5.1 間接法
1.5.2 偽譜法
1.5.3 凸優化方法
1.6 小行星表面著陸在線制導與控制研究現狀
1.6.1 多項式制導與控制
1.6.2 基於解析控制的閉環制導方法
1.6.3 基於軌跡優化的計算制導方法
1.7 本書各章節內容安排
參考文獻
第2章 動力學方程與引力場模型
2.1 引言
2.2 坐標繫
2.3 動力學方程
2.3.1 無控動力學方程
2.3.2 受控動力學方程
2.3.3 平衡點及其附近線性化方程
2.4 不規則小行星引力場模型
2.4.1 球諧函數模型
2.4.2 多面體模型
2.5 細長形小行星簡化模型
2.5.1 模型定義與有效勢能
2.5.2 旋轉質量偶極子模型參數確定
2.5.3 旋轉質量三極子模型參數確定
2.6 本章小結
參考文獻
第3章 小行星引力場中的懸停控制
3.1 引言
3.2 懸停動力學方程和約束條件
3.3 人工平衡點動力學分析
3.3.1 人工平衡點拓撲分類與分岔
3.3.2 人工平衡點集分析
3.3.3 人工平衡點穩定性分析
3.3.4 觀測覆蓋區域分析
3.4 懸停反饋線性化控制
3.4.1 細長形小行星共線型平衡點懸停線性控制
3.4.2 一般懸停點處反饋線性化控制
3.4.3 仿真算例
3.5 懸停滑模控制
3.5.1 滑模面定義及其穩定性
3.5.2 控制律和控制穩定性
3.5.3 抖振與奇異性消除方法
3.5.4 仿真算例
3.6 本章小結
參考文獻
第4章 小行星引力場中轉移制導與繞飛控制
4.1 引言
4.2 雙脈衝轉移軌道設計
4.2.1 不規則引力場蘭伯特問題
4.2.2 基於粗略搜索和數值延拓的轉移軌道求解方法
4.2.3 基於經典蘭伯特解的轉移軌道求解方法
4.2.4 仿真算例
4.3 連續推力作用下軌道轉移制導方法
4.3.1 ZEM/ZEV軌道轉移制導
4.3.2 仿真算例
4.4 赤道面附近逆行周期軌道設計
4.4.1 周期軌道設計方法
4.4.2 周期軌道穩定性分析
4.4.3 仿真算例
4.5 繞飛軌道跟蹤很優線性反饋控制
4.5.1 很優線性反饋控制設計
4.5.2 仿真算例
4.6 本章小結
參考文獻
第5章 小行星表面著陸很優制導
5.1 引言
5.2 受控著陸很優制導問題描述
5.3 很優控制律和一階必要條件
5.3.1 時間很優
5.3.2 燃料很優
5.4 燃料很優問題求解的同倫方法
5.4.1 同倫法描述
5.4.2 飛行時長和初始位置對燃料影響分析
5.4.3 仿真算例
5.5 燃料很優問題求解的無初值猜測同倫方法
5.5.1 燃料很優與能量很優控制問題
5.5.2 零廣義重力能量很優控制問題
5.5.3 無控制約束零廣義重力能量很優控制問題解
5.5.4 無初值猜測同倫方法
5.5.5 仿真算例
5.6 燃料很優問題凸優化求解方法
5.6.1 近似等價問題
5.6.2 仿真算例
5.7 時間很優問題凸優化求解方法
5.7.1 等價關聯可凸化很優著陸問題
5.7.2 最小著陸誤差問題性質
5.7.3 簡化最小著陸誤差問題
5.7.4 很優飛行時長快速搜索方法
5.7.5 仿真算例
5.8 本章小結
參考文獻
第6章 小行星表面著陸在線制導與控制
6.1 引言
6.2 基於解耦軌跡規劃的在線制導
6.2.1 解耦軌跡規劃問題
6.2.2 解耦軌跡規劃方法
6.2.3 仿真算例
6.3 著陸多滑模面制導
6.3.1 多滑模面制導設計
6.3.2 仿真算例
6.4 著陸軌跡終端滑模控制
6.4.1 終端滑模控制設計
6.4.2 終端滑模控制分析
6.4.3 仿真算例
6.5 本章小結
參考文獻
附錄 解耦軌跡規劃問題控制切換點解析解

本書是作者近年在不規則小行星附近探測器制導與控制領域研究成果的繫統總結，內容涵蓋了小行星表面附近的懸停、轉移、繞飛和小行星表面著陸等探測器運動的四種重要情形。全書由6章內容組成：第1章是緒論，介紹外學者在小行星探測器制導與控制領域的研究現狀；第2章介紹探測器在小行星附近飛行的動力學模型及對小行星引力場建模的方法；第3章介紹探測器在小行星附近懸停控制的方法；第4章介紹探測器在小行星附近轉移/繞飛的制導與控制方法；第5章介紹探測器著陸小行星過程中的優制導；第6章介紹探測器著陸小行星過程中的在線制導與閉環控制。本書可供深空探測、航天動力學與控制等領域研究者參考，也可供對小行星探測制導與控制及軌道優化設計感興趣的人員閱讀。