近年来，随着载荷分辨率水平及模式能力要求的不断提升，对卫星的姿态指向精度、姿态指向稳定度以及姿态机动过程中的稳定跟随能力提出了新的要求。本书正是在这样的背景下编写的。它不仅深入探讨了一种新型“浮体式卫星”的概念和原理，而且提出了一种全新的敏捷控制设计方法，突破了传统卫星控制的局限性，使得卫星在敏捷动中成像研究领域能够实现更高效、更精准的任务执行。 全书共分为6章，前三章主要介绍浮体式卫星的总体概念及其敏捷控制理论，后三章介绍浮体式卫星敏捷控制相关的单机以及仿真和试验系统研究情况。本书中大部分内容是作者近年来研究的新成果，既有理论研究结果，又结合工程试验验证情况，可供广大航天科技工作者参考。 本书可供高等院校宇航学科高年级本科生、研究生以及航天工作者，特别是从事卫星、航天器控制的科研人员和技术人员参考使用。

第1章 绪论
1.1 高分敏捷卫星发展概述
1.2 浮体式卫星发展概述
1.3 卫星姿态控制发展概述
1.4 基于浮体式平台的超敏捷动中成像概念
1.4.1 浮体式卫星平台内涵
1.4.2 超敏捷动中成像概念
1.5 本书内容安排
参考文献
第2章 浮体式卫星动力学模型
2.1 参考坐标系和坐标转换
2.1.1 参考坐标系
2.1.2 坐标系转换
2.2 姿态运动学模型
2.3 姿态动力学模型
2.3.1 变量定义
2.3.2 速度、动量、角动量及动能的矢量描述
2.3.3 动力学模型的矢量描述
2.3.4 姿态动力学模型的矩阵描述
2.3.5 挠性帆板的模态方程
2.3.6 挠性动力学模型
2.4 刚性卫星的姿态动力学模型
2.5 环境干扰力矩建模及拟合
2.5.1 重力梯度力矩
2.5.2 太阳光压力矩
2.5.3 气动力矩
2.5.4 剩磁干扰力矩
2.5.5 环境干扰力矩的简化
2.6 不同工作模式下卫星的动力学模型
2.6.1 分离后稳定模式
2.6.2 锁紧机动模式
参考文献
第3章 浮体式卫星敏捷控制方法
3.1 姿态敏捷机动路径设计
3.1.1 三角形角速度
3.1.2 梯形角速度
3.1.3 二次多项式角速度
3.1.4 三次多项式角速度
3.1.5 正弦角速度
3.1.6 各类型角速度曲线性能对比
3.2 载荷舱高精度控制方法
3.2.1 鲁棒模型匹配方法简介
3.2.2 鲁棒模型匹配方法基础概念
3.2.3 姿态控制干扰补偿器设计
3.2.4 干扰补偿器与PID控制器比较分析
3.2.5 滤波参数及PD参数对某单通道影响分析
3.2.6 参数变化对系统性能的影响分析
3.3 平台舱高动态控制方法
3.3.1 高动态活动部件干扰源建模与分析
3.3.2 结构滤波器设计方法
3.3.3 陷阱滤波器设计方法
3.3.4 高动态活动部件干扰补偿技术路线研究
3.4 两舱协同解耦控制方法
3.4.1 两舱碰撞规避控制方法
3.4.2 线缆干扰补偿控制方法
3.5 敏捷动中成像多应用模式分析
参考文献
第4章 浮体式卫星敏捷控制系统关键单机设计
4.1 高精度高带宽非接触磁浮机构
4.1.1 磁路综合优化设计与仿真分析
4.1.2 二维精密激励线圈最优拓扑设计与仿真分析
4.1.3 小体积低噪声精密功率放大器方案
4.1.4 高带宽非接触磁浮机构方案
4.2 大力矩快响应磁悬浮控制力矩陀螺
4.2.1 总体结构方案设计
4.2.2 高速转子系统设计
4.2.3 锁紧机构设计
4.2.4 高动态框架高精度伺服控制系统设计
4.2.5 高速直流无刷电机系统设计
4.3 高精度高动态姿态测量系统
4.3.1 光纤陀螺测量模型
4.3.2 星敏感器测量模型
4.3.3 卫星姿态测量确定
4.4 非接触两舱相对测量系统
4.4.1 激光式位移传感器
4.4.2 电涡流位移传感器
4.4.3 非接触舱间相对位姿解算
参考文献
第5章 浮体式卫星敏捷控制半物理仿真系统
5.1 地面半物理仿真系统
5.1.1 试验方案设计原则
5.1.2 试验方案选择
5.2 敏捷控制半物理仿真系统构建
5.2.1 系统功能
5.2.2 基本原理
5.2.3 五自由度气浮平台台体
5.2.4 压力空气供应系统设计
5.2.5 软件设计
5.3 其他分系统
5.3.1 气浮平台控制系统
5.3.2 安全辅助子系统
5.3.3 电气系统设计
5.3.4 综合信息采集、传输、处理子系统
参考文献
第6章 浮体式卫星敏捷控制地面验证
6.1 敏捷控制数值仿真
6.2 敏捷控制半物理仿真
6.3 敏捷控制虚拟样机仿真
6.3.1 虚拟样机建模
6.3.2 虚拟样机仿真试验
6.4 本章小结
参考文献