●第1章 緒論
1.1 深空探測的概念
1.2 深空探測的發展概況
1.2.1 太陽探測
1.2.2 類地行星探測
1.2.3 類木行星探測
1.2.4 矮行星探測
1.2.5 小天體探測
1.3 我國月球探測和深空探測的發展概況
1.4 深空探測的發展趨勢
1.5 本書的主要內容
第2章 深空探測的目標天體和科學目標
2.1 引言
2.2 深空探測的目標天體
2.2.1 太陽
2.2.2 類地行星
2.2.3 類木行星
2.2.4 矮行星
2.2.5 小天體
2.3 深空探測的科學目標
2.3.1 空間環境認知
2.3.2 物化屬性與形貌測繪
2.3.3 天體構造與資源勘探
2.3.4 行星防御與地球防護
2.3.5 尋找水及生命存在的證據
2.3.6 探究宇宙深層次奧秘
2.3.7 探究起源與演化
2.4 深空探測任務科學目標舉例
2.5 本章小結
第3章 深空探測軌道設計技術
3.1 深空探測軌道基礎
3.1.1 深空探測軌道特點
3.1.2 宇宙速度及時間繫統
3.1.3 開普勒定律及軌道根數
3.1.4 引力影響球
3.2 行星際軌道轉移
3.2.1 圓錐曲線軌道
3.2.2 霍曼轉移
3.2.3 圓錐曲線拼接
3.3 深空探測軌道借力飛行
3.3.1 借力飛行原理
3.3.2 氣動借力飛行技術
3.3.3 借力飛行軌道設計
3.4 深空探測軌道設計案例
3.4.1 “天問一號”的軌道
3.4.2 “水手10號”的軌道
3.4.3 “卡西尼號”的軌道
3.5 本章小結
第4章 深空探測器自主導航技術
4.1 深空探測器的導航問題
4.1.1 深空探測器導航的概念
4.1.2 深空自主導航的必要性
4.1.3 深空自主導航的分類
4.1.4 深空自主導航的關鍵技術
4.2 深空自主導航繫統模型
4.2.1 軌道動力學模型
4.2.2 導航觀測模型
4.2.3 導航幾何分析法
4.2.4 導航濾波方法
4.3 典型深空自主導航方法
4.3.1 自主導航過程與繫統設計原則
4.3.2 基於U-D協方差分解的自主導航方法
4.3.3 利用高斯-馬爾科夫過程的自主導航方法
4.4 本章小結
第5章 深空自主姿態控制技術
5.1 引言
5.2 自主姿態控制繫統基礎
5.2.1 探測器常用坐標繫與姿態描述方式
5.2.2 姿態敏感器
5.2.3 姿態控制執行機構
5.2.4 探測器自主姿態控制繫統
5.3 多約束姿態機動規劃方法
5.3.1 姿態規劃問題概述
5.3.2 RRT姿態規劃算法
5.3.3 姿態機動路徑規劃與優化方法
5.4 探測器姿態控制方法
5.4.1 探測器基本運動學與動力學方程
5.4.2 探測器姿態控制器設計
5.4.3 復雜約束下的姿態自主控制綜合仿真驗證
5.5 本章小結
第6章 深空探測推進技術
6.1 推進技術工作原理
6.1.1 推力的產生
6.1.2 齊奧爾科夫斯基公式
6.2 化學推進技術
6.2.1 冷氣推進繫統
6.2.2 固體火箭發動機
6.2.3 液體火箭發動機
6.3 電推進技術
6.3.1 電推進的工作原理
6.3.2 電弧加熱式推力器
6.3.3 霍爾推力器
6.3.4 離子推力器
6.3.5 脈衝等離子體推力器
6.4 激光推進技術
6.4.1 激光推進技術的研究現狀
6.4.2 激光推進的工作原理
6.4.3 激光推進的關鍵技術
6.4.4 激光推進的特點
6.5 核推進技術
6.5.1 核推進技術的研究現狀
6.5.2 核推進的工作原理
6.5.3 核推進的關鍵技術
6.5.4 核推進的發展趨勢
6.6 太陽帆推進技術
6.6.1 太陽帆推進技術的研究現狀
6.6.2 太陽帆推進的工作原理
6.6.3 太陽帆推進的關鍵技術
6.6.4 太陽帆推進技術的特點
6.7 本章小結
第7章 深空探測器自主管理技術
7.1 自主管理繫統結構
7.1.1 星務管理繫統
7.1.2 自主管理繫統
7.2 自主任務規劃技術
7.2.1 自主任務規劃的概念和模型
7.2.2 任務規劃方法
7.3 智能執行技術
7.3.1 “感知—規劃修復—執行”
7.3.2 活動執行時間智能確定方法
7.3.3 魯棒性任務執行策略
7.4 自主健康管理
7.4.1 自主健康管理的概念
7.4.2 自主健康管理繫統架構
7.4.3 狀態檢測、健康診斷和故障處理
7.5 本章小結
第8章 深空探測中的繫統工程方法
8.1 引言
8.2 繫統工程方法
8.3 任務總體設計
8.3.1 任務目標選擇
8.3.2 深空軌道設計
8.3.3 任務需求及約束條件
8.3.4 探測器子繫統設計
8.4 深空探測工程繫統選擇
8.4.1 運載火箭繫統
8.4.2 發射場繫統
8.4.3 測控繫統
8.4.4 地面應用繫統
8.5 繫統工程方法的創新
8.5.1 基於模型的繫統工程方法
8.5.2 關鍵設計參數為核心的繫統工程方法
8.6 本章小結
參考文獻
附錄 計算常數
