航天器操作的微重力环境构建2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

航天器操作的微重力环境构建PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1空间操作与地面实验1

1.2空间环境对航天器的影响3

1.2.1空间环境的范围3

1.2.2空间环境对航天器本体性能的影响4

1.2.3空间环境对航天器运动特性的影响9

1.3微重力实验的意义11

1.3.1微重力实验对科学研究的重要意义11

1.3.2微重力实验对载人航天的重要意义13

1.3.3微重力实验对新型航天器研制的意义14

1.3.4微重力实验对空间操作的意义16

1.4微重力环境模拟和构建的方法与种类17

1.4.1地面微重力环境构建的范围17

1.4.2地面微重力实验需要解决的基本问题18

1.5本书主要内容20

参考文献22

第2章 失重飞机实验23

2.1实验简介及国内外现状23

2.1.1失重飞机的原理23

2.1.2失重飞机的优缺点24

2.1.3国内外发展26

2.2系统结构和实验方法28

2.2.1系统构成29

2.2.2实验项目实施方法31

2.3失重飞机实验案例分析34

2.3.1案例一：不同重力水平、重心以及重量对人体运动生物力学的影响35

2.3.2案例二：骨细胞对变重力水平的响应研究38

2.4结束语41

参考文献42

第3章 落塔实验43

3.1落塔实验原理及国内外发展现状43

3.1.1实验原理43

3.1.2国内外现状44

3.2落塔系统结构和实验方法64

3.2.1落塔系统结构65

3.2.2实验方法70

3.3落塔实验案例分析70

3.3.1实验目的71

3.3.2实验模型和平台71

3.3.3实验内容74

3.3.4实验步骤75

3.3.5实验结果和数据处理75

3.4发展趋势79

3.4.1提高实验精度79

3.4.2实验方案创新79

参考文献81

第4章 吊丝系统83

4.1吊丝系统的原理及国内外发展现状83

4.1.1吊丝系统概念及原理83

4.1.2吊丝系统应用范围及优缺点分析84

4.1.3- 吊丝系统的国内外现状85

4.2吊丝系统结构和实验方法89

4.2.1吊丝系统的系统组成及构架89

4.2.2吊丝系统的实验方法97

4.3典型实验系统100

4.3.1 SM2的吊丝实验系统100

4.3.2 EMR的吊丝实验系统105

4.4结束语107

参考文献109

第5章 气浮台实验系统111

5.1气浮台物理仿真原理111

5.1.1单轴气浮台112

5.1.2三轴气浮台114

5.1.3三自由度气浮平台118

5.1.4五自由度气浮平台119

5.2气浮台物理仿真的国内外现状122

5.2.1单通道姿态控制物理仿真122

5.2.2三通道姿态控制物理仿真124

5.2.3编队飞行控制物理仿真129

5.3航天器相对运动物理仿真试验系统典型配置135

5.3.1航天器相对运动模拟器136

5.3.2相对运动测量系统138

5.3.3第三方位姿测量系统138

5.4典型试验情况139

5.4.1试验技术要求139

5.4.2气浮台上系统方案设计140

5.4.3地面测控系统技术方案设计147

5.4.4典型试验结果152

5.5结束语153

参考文献154

第6章 中性水池实验155

6.1原理、优缺点及国内外现状155

6.1.1中性浮力的概念和原理155

6.1.2中性浮力实验的优缺点155

6.1.3中性浮力实验的应用范围157

6.1.4中性浮力水池的国内外现状160

6.2系统结构和实验方法162

6.2.1中性浮力实验设施的组成和结构162

6.2.2中性浮力实验方法166

6.3典型中性浮力设施及实验案例168

6.3.1典型的中性浮力设施168

6.3.2典型的中性浮力实验案例171

6.4浮力控制技术178

6.4.1磁流体的制备及密度调节方法178

6.4.2磁性离子液体的合成及密度调节方法187

6.4.3改变溶液配比对液体密度的影响194

6.4.4液体介质浮力特性变化的控制技术196

6.5存在的问题199

参考文献201

第7章 混合悬浮系统203

7.1混合悬浮原理204

7.1.1混合悬浮的基本原理204

7.1.2 混合悬浮非接触力源的选择204

7.1.3液磁混合悬浮的优缺点210

7.2液磁混合悬浮的微重力效应模拟系统构建211

7.2.1液浮系统组成212

7.2.2电磁系统组成212

7.2.3实验模型系统组成217

7.2.4测量系统组成219

7.2.5支持保障系统220

7.3混合悬浮系统实验方法220

7.3.1电磁力控制方法220

7.3.2阻力预估与减阻方法224

7.4混合悬浮系统设计及实验实例226

7.4.1混合悬浮微重力效应模拟系统设计226

7.4.2混合悬浮实验实例229

参考文献233

第8章 空间操作地面实验的相似性理论研究235

8.1相似性的基本概念235

8.2相似三定律及其发展历程236

8.3相似性与模型实验研究239

8.4相似准则的导出方法241

8.5 Buckingham π定理243

8.5.1 Buckinghamπ定理的表述243

8.5.2 Buckingham π定理的证明244

8.6空间操作地面实验相似准则的建立248

8.6.1基于Buckingham π定理的相似准则248

8.6.2轨道动力学问题的相似准则253

8.6.3姿态动力学问题的相似准则254

8.7基于相似准则的地面实验规划与设计255

8.7.1近距离空间操作地面实验255

8.7.2环绕运动地面实验264

8.8混合悬浮实验环境影响相似程度的因素274

8.8.1环绕实验干扰因素分析274

8.8.2相对运动实验干扰因素分析276

8.9结束语277

参考文献279

第9章 基于键合图理论的地面实验相似程度分析281

9.1基于键合图理论的相似度量方法281

9.1.1近似相似程度的量化度量282

9.1.2状态变量的活性分析284

9.1.3度量函数的改善285

9.1.4相似性分析的流程286

9.2环绕实验干扰对相似度的影响分析288

9.3近距离操作实验干扰对相似度的影响分析298

参考文献312

第10章 混合悬浮实验测试方法313

10.1系统液体浮力特性测试方法313

10.2系统电磁力特性测试方法314

10.2.1力的基本测量原理314

10.2.2电磁力特性的测试方案316

10.3系统微重力水平测试方法322

10.3.1测试方法介绍322

10.3.2测试方案323

10.4面向空间操作地面实验的测试324

10.4.1测试方法分析与选择325

10.4.2 IMU测量误差机理与补偿326

10.4.3绝对运动测量方案332

10.4.4相对运动测量方案335

参考文献338

第11章Cyber空间辅助模拟实验方法339

11.1概述339

11.1.1 Cyber空间与Cyber性339

11.1.2空间操作系统的Cyber性339

11.1.3 Cyber与地面实验系统结合下的空间操作实验验证341

11.2空间操作地面实验与Cyber实验的结合343

11.3基于Cyber的空间操作地面实验系统总体框架345

11.3.1系统总体框架345

11.3.2系统层次结构348

11.3.3系统功能模块设计349

11.4基于Cyber空间操作的地面实验模型动力学建模351

11.4.1坐标系定义352

11.4.2单柔性体动力学方程354

11.4.3舱段邻接递推关系358

11.4.4实验体系统动力学方程360

11.5基于Cyber的空间操作地面实验系统动力学预测建模360

11.5.1动态贝叶斯网络推理模型360

11.5.2动态贝叶斯网络推理362

11.6系统中的时延分析365

11.6.1影响网络时延的因素365

11.6.2基于Cyber的空间操作地面实验系统时延分析368

11.6.3星地视频和指令数据传输模拟369

11.6.4星地视频和指令数据传输方式370

11.6.5影响星地通信时延的主要因素370

11.6.6星地通信时延模拟372

11.7 Cyber环境建模技术研究372

参考文献374