先进航天器动力学与控制：第二版

"《Space Vehicle Dynamics and Control》第二版由Bong Wie撰写，他是Iowa State University的教授。这本书在第一版的基础上增加了260多页的新内容，涵盖了近年来在敏捷成像卫星、控制力矩陀螺、太阳帆以及空间太阳能电站等先进航天器动态建模和控制方面的最新进展。这些新内容基于作者在过去10年中在《Journal of Guidance, Control, and Dynamics》期刊上发表或在各类技术会议上展示的技术论文。第一版中的少量排版错误在第二版中得到了修正，除了参考文献外，第一版的所有内容都得以保留。" 《Space Vehicle Dynamics and Control》是航空航天教育系列的一部分，由Joseph A. Schetz担任系列主编。该书由美国航空航天学会(American Institute of Aeronautics and Astronautics)出版，并在封面上注明了MATLAB商标归The MathWorks, Inc.所有。书号和版权信息显示，这本书于2008年首次发行，具有详细的参考文献和索引。 本书详细探讨了空间车辆的动力学与控制，不仅涵盖基础理论，还关注了现代航天技术的最新发展。新增内容主要集中在以下几个方面： 1. **敏捷成像卫星**：这些卫星通常需要快速精确地调整姿态，以便对地面目标进行高分辨率成像。控制力矩陀螺（CMG）是这类卫星常用的一种姿态控制系统，它利用旋转质量产生控制力矩，能实现高效率和高精度的航天器姿态控制。 2. **太阳帆**：太阳帆是一种利用太阳光压驱动航天器前进的创新技术。书中可能详细讨论了太阳帆的设计、动力学模型以及如何利用微弱的太阳光压力进行轨道控制和姿态稳定。 3. **空间太阳能电站**：这类电站设想在地球静止轨道上建立大规模的太阳能收集装置，然后将能量无线传输到地球。控制和动力学问题在这个领域变得极其复杂，涉及大型结构的稳定性、轨道维持以及与地面的通信和能量传输。 书中可能还涵盖了以下核心知识点： - **航天器动力学模型**：包括基本的牛顿运动定律，以及考虑地球重力、太阳引力、大气阻力等因素的完整动力学模型。 - **控制系统设计**：使用经典控制理论如PID控制，现代控制理论如状态反馈、滑模控制，以及针对非线性系统和不确定性问题的自适应控制策略。 - **姿态确定和导航**：介绍了姿态估计算法，如卡尔曼滤波，以及利用星敏感器、地球图像或其他传感器的数据进行导航的方法。 - **轨道动力学**：涵盖开普勒定律，近圆轨道和椭圆轨道的特性，以及轨道转移和维持策略。 - **实验与仿真**：可能包含实验平台的描述，以及使用MATLAB等工具进行航天器动力学和控制的数值仿真方法。 《Space Vehicle Dynamics and Control》第二版是一部全面且深入的教材，适合航空航天工程的学生、研究人员以及行业从业者学习和参考，它将理论知识与实际应用相结合，展示了空间探索与利用领域的最新技术进展。