火箭智能控制系統(tǒng)概論

第1章 緒論 ……………………………………………………………………… 1
1.1 航天運輸系統(tǒng)發(fā)展脈絡 ………………………………………………… 1
1.1.1 運載火箭演進過程 ………………………………………………… 1
1.1.2 運載火箭的發(fā)展趨勢 ……………………………………………… 4
1.2 運載火箭智能控制系統(tǒng)的概念與特征 ………………………………… 5
1.2.1 運載火箭智能控制系統(tǒng)的概念 …………………………………… 5
1.2.2 運載火箭智能控制系統(tǒng)的能力特征 ……………………………… 6
1.2.3 信息驅動下的運載火箭智能控制系統(tǒng)新特點 …………………… 9
1.3 小結 ……………………………………………………………………… 10
第2章 運載火箭 “智能賦能”技術 ………………………………………… 11
2.1 概述 ……………………………………………………………………… 11
2.1.1 運載火箭的 “智能賦能”需求 …………………………………… 11
2.1.2 運載火箭控制系統(tǒng)的 “智能賦能”特征 ………………………… 12
2.2 智能感知與識別方法 …………………………………………………… 13
2.2.1 運載火箭本體信息的感知與識別技術 …………………………… 13
2.2.2 運載火箭環(huán)境信息的感知與識別技術 …………………………… 37
2.3 智能規(guī)劃制導方法 ……………………………………………………… 47
2.3.1 運載火箭軌跡規(guī)劃方法 …………………………………………… 47
2.3.2 運載火箭飛行能力智能評估技術 ………………………………… 62
目 錄
·Ⅵ·
2.3.3 運載火箭任務智能決策技術 ……………………………………… 69
2.4 智能姿態(tài)控制方法 ……………………………………………………… 84
2.4.1 基于模型的運載火箭智能姿態(tài)控制技術 ………………………… 85
2.4.2 基于數據的運載火箭智能姿態(tài)控制技術 ………………………… 97
2.5 小結 …………………………………………………………………… 111
第3章 運載火箭 “機能增強”技術 ………………………………………… 112
3.1 概述 …………………………………………………………………… 112
3.1.1 智能控制系統(tǒng)架構 ……………………………………………… 112
3.1.2 運載火箭 “機能增強”需求 …………………………………… 116
3.2 多源信息獲取 ………………………………………………………… 117
3.2.1 智能慣性器件 …………………………………………………… 117
3.2.2 智能探測器件 …………………………………………………… 124
3.3 高速信息傳輸 ………………………………………………………… 132
3.3.1 高速總線現狀與發(fā)展 …………………………………………… 133
3.3.2 智能化總線能力特征 …………………………………………… 134
3.3.3 智能化總線應用與實踐 ………………………………………… 135
3.4 高效數據處理 ………………………………………………………… 143
3.4.1 箭載設備算力現狀與發(fā)展 ……………………………………… 144
3.4.2 智能算力的能力特征 …………………………………………… 146
3.4.3 智能高算力應用與實踐 ………………………………………… 148
3.5 高效電能管理 ………………………………………………………… 153
3.5.1 電能管理現狀與發(fā)展 …………………………………………… 153
3.5.2 高效電能管理能力特征 ………………………………………… 154
3.5.3 高效電能管理應用與實踐 ……………………………………… 154
3.6 智能信息支持與測發(fā)系統(tǒng) …………………………………………… 158
3.6.1 運載火箭信息支持與測發(fā)系統(tǒng)現狀與發(fā)展 …………………… 158
火箭智能控制系統(tǒng)概論
·Ⅶ·
3.6.2 智能信息支持與測發(fā)系統(tǒng)能力特征 …………………………… 161
3.6.3 智能信息支持與測發(fā)系統(tǒng)應用與實踐 ………………………… 162
3.7 小結 …………………………………………………………………… 166
第4章 軟件定義運載火箭智能控制系統(tǒng) …………………………………… 167
4.1 概述 …………………………………………………………………… 167
4.1.1 軟件定義運載火箭概念 ………………………………………… 167
4.1.2 軟件定義運載火箭的特點與內涵 ……………………………… 168
4.2 云態(tài)化系統(tǒng)架構平臺 ………………………………………………… 172
4.2.1 架構設計考慮因素 ……………………………………………… 172
4.2.2 云態(tài)化控制系統(tǒng)架構 …………………………………………… 176
4.2.3 分布式實時軟總線 ……………………………………………… 178
4.2.4 標準應用框架設計 ……………………………………………… 183
4.3 高可靠強實時箭上操作系統(tǒng) ………………………………………… 184
4.3.1 箭載操作系統(tǒng)及其編程接口設計標準規(guī)范 …………………… 185
4.3.2 箭載實時操作系統(tǒng)設計與實現 ………………………………… 188
4.4 軟件定義火箭控制系統(tǒng)探索實踐 …………………………………… 197
4.4.1 面向軟件定義的控制系統(tǒng)云平臺設計實現 …………………… 197
4.4.2 控制系統(tǒng)云平臺系統(tǒng)功能驗證 ………………………………… 200
4.4.3 面向軟件定義的軟件研制模式轉型 …………………………… 203
4.5 小結 …………………………………………………………………… 205
第5章 運載火箭智能控制系統(tǒng)發(fā)展 ………………………………………… 207
參考文獻 ………………………………………………………………………… 210