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出版者:人民邮电出版社

作者:方其桂

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2001-5-1

价格:48.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787115092441

丛书系列:

图书标签:

• 多媒体课件
• CAI课件
• 课件制作
• 教学设计
• 教育技术
• 素材获取
• 数字资源
• 教学软件
• 视听教学
• 教育信息化

好的，这是一份图书简介，完全不涉及“多媒体CAI课件素材获取与制作技术”相关内容，专注于其他领域，力求内容详实、专业，且自然流畅。 --- 《深空探测器设计与轨道优化：迈向星际航行的工程学前沿》 图书简介 本书系统性地阐述了当代深空探测器从概念设计、关键系统工程到复杂轨道力学优化的全过程。在全球航天探索热潮迭起的背景下，精确、高效地将探测器送往目标天体，并保证其在极端环境下的长期稳定运行，已成为衡量一个国家航天实力的重要标志。本书旨在为航空航天工程师、行星科学研究人员以及高年级理工科学生提供一本兼具理论深度与工程实践指导的参考手册。 第一部分：任务定义与探测器总体设计（Conceptualization and System Architecture） 本部分聚焦于深空任务的初始阶段。首先，深入探讨了任务科学目标（如系外行星搜寻、小行星取样返回、木星冰月探测等）如何直接驱动探测器级别的工程需求。接着，详细剖析了探测器总体架构的构建，包括任务剖面（Mission Profile）的制定、有效载荷（Payload）与平台（Bus）的权衡分配。 在载荷方面，书中涵盖了从高分辨率成像系统、光谱分析仪到磁力计和等离子体探测器等各类科学仪器的选型标准、接口要求及其环境适应性考量。平台设计部分，重点讨论了电源系统（如放射性同位素热电机RTG、先进太阳能阵列的选择与寿命预测）、热控系统（被动与主动热控策略，极端温度下的部件保护）和星敏感器、惯性测量单元（IMU）等姿态与轨道控制系统（AOCS）的基础架构。对于深空任务特有的长寿命与自主运行需求，本书还探讨了冗余设计、故障检测、隔离与恢复（FDIR）策略在系统层面的集成方法。 第二部分：推进与轨道动力学基础（Propulsion and Orbital Mechanics） 这是本书的核心理论部分。对于深空任务而言，推进系统是实现精确轨道机动的生命线。本书详细对比了化学推进（高推力脉冲）与先进电力推进（如霍尔推进器、离子推力器）的性能指标、比冲效率以及任务适用性。特别地，对脉冲星定轨、星间转移轨道（Interplanetary Trajectory）的计算进行了严谨的数学推导。 轨道优化是深空探测成功的关键。书中引入了经典的三体问题解法，并着重讲解了高精度数值积分方法在计算长期轨道稳定性中的应用。重点章节专门分析了引力辅助（Gravity Assist，或称“行星弹弓效应”）的理论基础、操作窗口的确定以及对任务时间与燃料预算的优化影响。此外，对低能转移轨道（Low-Energy Transfers）和混沌动力学在引力场边界穿越中的应用进行了前沿探讨，为实现更具革命性的深空探索提供了理论工具。 第三部分：星间导航、制导与控制（GNC for Interplanetary Flight） 深空导航的挑战在于信号延迟和极远的通信距离。本部分详细阐述了远距离导航技术。内容涵盖了深空网络（DSN）的测距测速原理，多普勒频移的精确校正，以及基于相对观测（如恒星跟踪、行星地标跟踪）的自主导航方法。 在制导（Guidance）方面，本书重点阐述了基于卡尔曼滤波（Kalman Filtering）的轨道状态估计，以及如何将实时观测数据融入预先规划的轨道控制指令中。控制（Control）环节则深入探讨了地面指令生成与探测器板载执行器的协同工作机制。对于近距离行星捕获、着陆和环绕任务，本书提供了精确的制动曲线设计、下降轨迹的实时修正算法，以及涉及气动刹车（Aerobraking）和姿态快速机动的控制律设计。 第四部分：空间环境效应与可靠性工程（Space Environment Effects and Reliability Engineering） 深空环境的恶劣性对电子设备构成了严峻考验。本书系统梳理了主要的辐射环境（如范艾伦带、太阳高能粒子事件）及其对半导体器件的影响（单粒子翻转SEU、总剂量效应TID）。详细介绍了抗辐射加固（Radiation Hardening）的设计原则，包括器件选型、屏蔽材料的应用和电路设计层级的容错机制。 可靠性工程是确保任务寿命的基石。本书引入了任务可靠性建模（如米尔斯公式、Weibull分布在寿命预测中的应用），并讨论了验证与确认（V&V）过程中的关键步骤，例如热真空测试、振动冲击测试和电磁兼容性（EMC）测试的程序与标准。强调了软件可靠性在自主运行系统中的核心地位。 总结与展望 《深空探测器设计与轨道优化》不仅是一本技术指南，更是一份对未来星际探索蓝图的工程实现路径的描摹。它融合了经典天体力学、先进控制理论和尖端材料科学，为下一代科学任务的设计者们提供了坚实的理论基础和可操作的工程范例。全书贯穿着对效率、精度和鲁棒性的不懈追求，是航天领域专业人士不可或缺的案头工具书。 ---

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