本文目录一览：
- 1 、航天控制运载火箭的制导和控制
- 2 、航天器如何控制姿态?
- 3、航天器姿态控制目的和要求
- 4 、阐述航天器系统建模与仿真主要涉及哪些方面?
- 5 、航天器姿态控制发展
- 6、轨道测流系统
航天控制运载火箭的制导和控制
1 、在将航天器送入预定轨道的过程中 ，多级火箭的运载需要精密的制导和控制系统。这个系统的核心任务是根据预设的发射弹道 ，精确控制火箭发动机的启动和关闭，保持火箭姿态的稳定 ，并在需要时进行级间分离 。
2 、把航天器送入预定的轨道需要用多级火箭运载 ，其制导和控制系统必须根据预先设计的发射弹道来控制火箭发动机的多次启动和关机，并相应地稳定和调整火箭的姿态 ，还需要控制级间分离 。
3、在航天器的运行过程中 ，轨道控制是至关重要的。实时准确的轨道确定是其基础 。卡尔曼滤波器，作为一种递推运算工具 ，因其在处理实时数据方面的高效性 ，被广泛应用在轨道确定中 。例如，在“阿波罗”登月任务中，混有噪声的雷达和空间六分仪测量数据便是通过卡尔曼滤波器进行精确解析的。
4 、航天制导导航与控制是涉及确定飞行器位置 、速度 ，以及控制其姿态和轨道的一门技术 。这一领域包括导航、制导和控制三个基本环节 。 导航的核心在于确定飞行器与其期望位置之间的偏差。制导则涉及设计策略以消除这些偏差 ，并指导飞行器沿预定路径飞行 。
5、运载火箭主要由箭体 、动力装置系统 、控制系统、遥测系统 、外测系统和安全控制系统等部分组成 。 箭体是运载火箭的基础结构，它不仅负责维持火箭的外形 ，还承受地面运输 、发射操作以及飞行中的各种载荷。箭体还负责安装和连接火箭各系统的仪器和设备 ，确保箭上所有系统和组件协调一致工作。
航天器如何控制姿态?
航天器姿态控制包括姿态稳定和姿态机动两个方面 。前者是保持已有姿态的过程，后者是把航天器从一种姿态转变为另一种姿态的再定向过程 。在实现姿态稳定之前 ，通常有一个姿态捕获过程。如在卫星刚入轨时需要建立初始姿态；某种偶然原因使卫星失去正常姿态时 ，还需要重新建立姿态 。
执行机构如喷气执行机构通过反作用力矩改变航天器姿态，磁力矩器利用磁场 ，飞轮通过动量交换控制航天器 。飞轮有动量轮和反作用轮之分 ，飞轮饱和时需通过卸饱和控制恢复控制能力。框架式飞轮和控制力矩陀螺是通过改变转轴方向来控制的执行部件，同样存在饱和问题 ，需要卸饱和手段 。
航天器在轨道运行时 ，其姿态控制具有至关重要的作用 。首先，对地观测卫星的照相机和遥感器需要始终对准地面，以获取精确的数据；通信卫星和广播卫星的天线则需指向地球的服务区 ，确保信号传输的稳定。此外 ，太阳能电池翼必须对准太阳以获取能源，而变轨时 ，发动机的方向控制也至关重要 。
根据使用的控制手段和设备 ，航天器的姿态控制可以分为被动控制和主动控制 。被动控制主要依赖航天器自身的动力特性及环境力矩来保持姿态，而主动控制则通过根据姿态误差生成指令 ，产生控制力矩来实现精确控制。
姿态控制则聚焦于航天器绕质心的旋转运动调控 ，主要依靠气体喷管或飞轮执行 。气体喷管通常采用开关式控制方式，而飞轮则能实现线性调节 。
这种控制方式在被动稳定的基础上 ，增加了主动控制功能 ，如通过主动章动阻尼和主动天平动阻尼提高稳定性，通过姿态测量手段提升精度 ，以及通过自旋轴指向控制调节卫星指向。反作用轮控制方案和飞轮控制方案在此阶段也相继出现 ，为解决长寿命姿态控制问题提供了解决方案。
航天器姿态控制目的和要求
1、天文卫星对姿态控制的精度和稳定度要求更为严格，需要达到几角秒的准确度和10^-3角秒/秒的稳定度，以保证天文观测的精确性 。姿态控制的方法根据航天器是否使用专门的控制力矩装置和姿态测量装置 ，可分为被动 、主动或两者结合的方式 。
2 、航天器姿态控制是一项关键技术 ，它关注于确保航天器在太空中精准定向，相对于特定参照坐标系保持稳定或进行姿态转换。这项技术主要分为姿态稳定和姿态机动两部分 。姿态稳定是保持航天器现有姿态的过程 ，而姿态机动则是使其从一种姿态转向另一种姿态的再定向操作 。
3、被动姿态控制是利用航天器自身的动力特性和环境力矩来实现稳定 ，如卫星的自旋稳定 、重力梯度稳定 、磁稳定、气动稳定和太阳辐射压力稳定。这些稳定性基于外部环境力矩，如大气撞击产生的气动力矩 ，磁矩与磁场的相互作用产生的磁力矩 ，以及地球引力和惯性差异导致的重力梯度力矩，以及太阳辐射压力等 。
阐述航天器系统建模与仿真主要涉及哪些方面?
航天器系统建模与仿真主要涉及以下方面：动力学模型：包括航天器姿态 、轨道 、推进系统等方面的动力学模型 。控制系统模型：描述航天器控制系统的控制策略和控制器设计。传感器模型：描述航天器传感器的性能和误差特性 ，用于设计航天器控制系统中的观测器和滤波器 。
书中深入剖析了航天器的军事应用原理 ，详细讲解了建模与仿真的结构、流程，以及相应的数学模型 。特别关注的是 ，它探讨了支持功能仿真的公共基础模型 ，使读者能全面理解航天器军事应用的基础知识。此外，本书还涵盖了航天器组网应用和军事应用可视化的建模与仿真，以及基于STK的航天器军事应用仿真分析 。
空间信息传输技术基础第1篇主要探讨了航天器轨道运动规律 ，包括开普勒定律、卫星轨道分类 、卫星星座的构成与参数 ，以及不同天体坐标系统的概念 。此外，还深入解析了航天器的星下点轨迹在无旋和旋转地球上的表现。
航天器姿态控制发展
航天器姿态控制技术自早期发展至今 ，经历了显著的进步。早期的航天器 ，如苏联的人造地球卫星1号和美国的探险者1号，以及中国的东方红1号 ，主要依赖被动稳定 ，特别是自旋稳定 。这种稳定性主要通过卫星自身的旋转来维持，无需外部干预 。随着技术的提升 ，60年代初期 ，姿态控制开始向半主动控制转变。
航天器的姿态确定是通过姿态测量元件获取的数据（含噪声）来计算姿态角和角速度的过程 。其精度受测量元件精度 、安装方式及信息处理方法的影响 。由于航天器姿态变化的非线性特性，推广卡尔曼滤波器常被应用于姿态估计中。姿态控制则聚焦于航天器绕质心的旋转运动调控 ，主要依靠气体喷管或飞轮执行 。
然而 ，直到70年代末，以刚体为主的研究基本解决了航天器的姿态动力学问题 。然而，航天飞机的出现带来了新的挑战 ，从70年代后期开始 ，大型挠性航天器的动力学研究逐渐成为该领域的核心课题。随着航天技术的不断进步，对航天器姿态动力学的深入理解与控制策略的发展 ，成为了推动航天事业前行的关键因素 。
航天器姿态控制是一项关键技术 ，它关注于确保航天器在太空中精准定向，相对于特定参照坐标系保持稳定或进行姿态转换 。这项技术主要分为姿态稳定和姿态机动两部分。姿态稳定是保持航天器现有姿态的过程 ，而姿态机动则是使其从一种姿态转向另一种姿态的再定向操作 。
航天器主动姿态控制技术也获得发展 。60年代初期至中期 ，为了解决长寿命的姿态控制问题，提出了以消耗电能为主的反作用轮控制方案 ，还开展了半主动控制方案研究 ，随后出现的各种飞轮控制方案是半主动控制方案的发展和继续。
轨道测流系统
1、电流检测：轨道电路通常使用电流检测来确保列车是否占用轨道。在轨道上铺设的电路中，通常会有电流传感器或电路开关 ，用于检测电流流过的情况 。当列车进入轨道区段时 ，列车的牵引系统会导致电流流过轨道电路，从而被检测到列车的占用 。
2 、系统需求分析部分阐述了功能需求和额外需求，系统设计则涵盖了物理结构 、逻辑架构和功能细节。在北京市道路交通流特性预测预报系统开发部分 ，书中详细描述了现有检测系统、实施环境以及系统功能的介绍 。北京市道路交通流量的快速增长和不断增大的压力促使智能交通系统成为解决交通拥堵的关键 。
3 、城市轨道交通系统客流预测方法主要是四阶段预测法。按照交通生成预测 、交通分布预测、交通方式划分预测和交通分配四阶段来分析城市现状和未来的交通状况 ，是目前交通规划领域应用最广的方法 。
标签： 航天器姿态控制系统的设计
