星箭載一體化飛行器設(shè)計(jì)理論與方法
定 價(jià):110 元
- 作者:魏承,曹喜濱著
- 出版時(shí)間:2024/11/1
- ISBN:9787030796448
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi):V47
- 頁(yè)碼:121頁(yè)
- 紙張:
- 版次:1
- 開(kāi)本:24cm
本書(shū)圍繞一體化飛行器的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證,系統(tǒng)地闡述了其概念、技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,特別是基于模型的系統(tǒng)工程(MBSE)和公理化設(shè)計(jì)理論的應(yīng)用和驗(yàn)證。全書(shū)共分為五章:第1章緒論介紹一體化飛行器的基本概念與內(nèi)涵,闡明其需求背景和技術(shù)特點(diǎn),分析星箭一體化和星載一體化飛行器的發(fā)展現(xiàn)狀,探討系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法,指出設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)。第2章一體化飛行器公理化設(shè)計(jì)理論深入探討傳統(tǒng)公理設(shè)計(jì)理論,分析其在復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用問(wèn)題,提出基于MBSE的公理設(shè)計(jì)方法,并通過(guò)功能-行為-動(dòng)作分析與優(yōu)化,介紹功能分析行為聚類(lèi)公理化設(shè)計(jì)理論及其在一體化飛行器設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。第3章基于MBSE的一體化飛行器設(shè)計(jì)方法介紹基于MBSE的設(shè)計(jì)方法,強(qiáng)調(diào)多視角方法論的重要性,涵蓋模型元素預(yù)定義、運(yùn)行和任務(wù)分析、公理設(shè)計(jì)模式的功能-邏輯設(shè)計(jì)、概念階段詳細(xì)設(shè)計(jì)及學(xué)科模型定義等方面,為讀者提供全面的設(shè)計(jì)指導(dǎo)。第4章一體化飛行器總體方案討論依據(jù)所提出的方法最終得到的一體化飛行器的總體設(shè)計(jì)方案,包括頂層設(shè)計(jì)、入軌航天器結(jié)構(gòu)視圖及各分系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案,如能源、結(jié)構(gòu)和機(jī)構(gòu)、熱控、姿軌控、載荷組件和信息處理系統(tǒng),為實(shí)際設(shè)計(jì)提供詳盡參考。第5章一體化飛行器設(shè)計(jì)與驗(yàn)證平臺(tái)介紹基于MBSE的飛行器方案驗(yàn)證方法和集成SpaceSim的聯(lián)合仿真與驗(yàn)證技術(shù),通過(guò)具體案例展示頂層指標(biāo)、分系統(tǒng)指標(biāo)、飛行器行為邏輯和需求追溯的驗(yàn)證,確保設(shè)計(jì)的可靠性和實(shí)用性。
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2001-2005 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 飛行器環(huán)境與生命保障工程學(xué)士
2005-2010 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 工程系統(tǒng)工程學(xué)科博士2010-2014 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 講師
2012-2014 美國(guó)伊利諾伊大學(xué) 訪問(wèn)學(xué)者
2014-2018 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 副教授
2018-今 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 教授主持國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)防科工局民用航天項(xiàng)目、國(guó)防863課題、總裝預(yù)研基金、火箭軍預(yù)研基金、空軍預(yù)研基金等國(guó)家級(jí)縱向課題,及航天一院、五院、八院等橫向課題。魏承,國(guó)家級(jí)高層次人才,某部委主題專(zhuān)家組組長(zhǎng),中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)多體動(dòng)力學(xué)與控制專(zhuān)業(yè)組成員,中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)空間無(wú)人系統(tǒng)自主運(yùn)行技術(shù)專(zhuān)委會(huì)委員,中國(guó)空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間智能專(zhuān)委會(huì)委員,擔(dān)任某部委重點(diǎn)項(xiàng)目XX衛(wèi)星型號(hào)總師。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 一體化飛行器發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2.1 星箭一體化飛行器 1
1.2.2 星載一體化飛行器 6
1.2.3 一體化飛行器發(fā)展現(xiàn)狀 12
1.3 飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法 13
1.3.1 一體化設(shè)計(jì) 13
1.3.2 公理化設(shè)計(jì)理論 13
1.3.3 系統(tǒng)工程數(shù)字化發(fā)展 14
1.4 一體化飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)難題與關(guān)鍵技術(shù) 18
1.4.1 一體化飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)難題 18
1.4.2 一體化飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù) 20
1.5 本章小結(jié) 21
第2章 一體化飛行器公理化設(shè)計(jì)理論 22
2.1 引言 22
2.2 復(fù)雜系統(tǒng)公理化設(shè)計(jì)理論 22
2.2.1 復(fù)雜系統(tǒng)公理化設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 22
2.2.2 復(fù)雜系統(tǒng)公理化設(shè)計(jì)理論難題 26
2.3 復(fù)雜系統(tǒng)功能分析行為聚類(lèi)公理化設(shè)計(jì)理論 27
2.3.1 基于系統(tǒng)工程的公理化設(shè)計(jì)體系 28
2.3.2 復(fù)雜系統(tǒng)功能-行為-動(dòng)作分析 34
2.3.3 復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)作聚類(lèi)優(yōu)化 39
2.3.4 復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合 47
2.4 一體化飛行器功能分析行為聚類(lèi)公理化設(shè)計(jì) 52
2.4.1 一體化飛行器任務(wù)分析 52
2.4.2 頂層任務(wù)需求至分系統(tǒng)架構(gòu)迭代設(shè)計(jì) 53
2.4.3 分系統(tǒng)至組件層次迭代設(shè)計(jì) 66
2.4.4 組件至部件層次迭代設(shè)計(jì) 79
2.4.5 底層葉級(jí)部件迭代設(shè)計(jì) 90
2.5 本章小結(jié) 100
第3章 基于MBSE的一體化飛行器設(shè)計(jì)方法 101
3.1 引言 101
3.2 面向一體化飛行器系統(tǒng)的多視角設(shè)計(jì)方法論 101
3.2.1 一體化飛行器模型元素預(yù)定義 101
3.2.2 一體化飛行器的運(yùn)行和任務(wù)分析 105
3.2.3 一體化飛行器系統(tǒng)功能-邏輯設(shè)計(jì) 115
3.2.4 一體化飛行器系統(tǒng)概念設(shè)計(jì) 138
3.2.5 一體化飛行器分系統(tǒng)學(xué)科模型 146
3.3 基于系統(tǒng)工程的一體化飛行器系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 163
3.3.1 一體化飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域集成 165
3.3.2 一體化飛行器系統(tǒng)模型仿真 166
3.3.3 基于模型系統(tǒng)工程的一體化飛行器設(shè)計(jì)選型 168
3.3.4 一體化飛行器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)驗(yàn)證和確認(rèn) 168
3.4 本章小結(jié) 169
第4章 基于MBSE的一體化飛行器總體設(shè)計(jì)方案 170
4.1 引言 170
4.2 一體化飛行器系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 170
4.2.1 多級(jí)固體動(dòng)力系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 170
4.2.2 入軌航天器總體設(shè)計(jì)方案 175
4.3 入軌航天器分系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 179
4.3.1 入軌航天器分系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述 179
4.3.2 結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)系統(tǒng) 180
4.3.3 姿軌控系統(tǒng)與動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng) 180
4.3.4 一體化載荷組件系統(tǒng) 185
4.3.5 一體化信息處理系統(tǒng) 193
4.3.6 星上能源系統(tǒng) 196
4.3.7 熱控系統(tǒng) 196
4.4 一體化飛行器系統(tǒng)指標(biāo)體系 198
4.5 本章小結(jié) 200
第5章 一體化飛行器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案與指標(biāo)體系驗(yàn)證 201
5.1 引言 201
5.2 基于MBSE的一體化飛行器設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證 201
5.2.1 一體化飛行器頂層指標(biāo)驗(yàn)證 201
5.2.2 一體化飛行器分系統(tǒng)指標(biāo)驗(yàn)證 201
5.2.3 一體化飛行器行為邏輯驗(yàn)證 202
5.2.4 一體化飛行器需求追溯驗(yàn)證 204
5.3 基于SpaceSim的一體化飛行器系統(tǒng)仿真與驗(yàn)證 204
5.3.1 航天器系統(tǒng)仿真軟件SpaceSim 204
5.3.2 一體化飛行器入軌優(yōu)化理論與方法 207
5.3.3 一體化飛行器快速部署理論與方法 225
5.3.4 一體化飛行器應(yīng)用仿真與驗(yàn)證 236
5.4 基于MBSE與SpaceSim的一體化飛行器指標(biāo)體系驗(yàn)證 248
5.4.1 一體化飛行器系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型定義 248
5.4.2 一體化飛行器系統(tǒng)聯(lián)合仿真驗(yàn)證 251
5.4.3 一體化飛行器指標(biāo)體系驗(yàn)證 257
5.5 本章小結(jié) 257
參考文獻(xiàn) 258