航天器名词解释.docx

写出四种地心坐标系的名称以及坐标原点与坐标轴的定义。 地心赤道惯性坐标系：（也称为地心第一赤道坐标系，简称为惯性坐标系，坐标原点为地心）坐标系Zi轴垂直于地球赤道平面，与地球自转角速度矢量方向一致。Xi轴在赤道平面内，指向春分点方向。 地心赤道旋转坐标系：（也称为地心第四赤道坐标系，又称为中心地球固联坐标系，或称为地球坐标系，坐标原点位地心）Ze轴垂直于地球赤道平面，指向北极;Xe轴在地球赤道平面内，沿赤道平面与子午面的相交线。 地心球面坐标系：（又称为地心赤经赤纬坐标系，坐标原点位地心）该坐标系是地心赤道惯性坐标系的球面坐标系。其r为空间某参考点对应的矢径；r为矢径r的长度；α为赤经，即从春分点向东到矢径r在赤道面上的投影所转过的角度；δ是赤纬，即从赤道面向北转到矢径r的角度。 地心球面固联坐标系：（坐标原点为地心）地心球面固联坐标系是地心赤道旋转坐标系的球面坐标系，其中，r为空间某参考点对应的矢径；λ为地心经度，在赤道面内从子午线向东至矢径r在赤道面上的投影的角度；φ为地心纬度，即矢径r与赤道平面的夹角。 画出地心赤道惯性坐标系与地心赤道旋转坐标系的简图，标明坐标原点与坐标轴方向，说明哪种坐标系是与地球固联的。 地心赤道旋转坐标系是与地球固联的 航天器姿态参数的定义，列举姿态参数的几种类型。 航天器本体坐标系相对空间参考坐标系的方向确定了航天器的姿态情况。航天器的姿态描述体现在这两个坐标系坐标轴之间相对方向的物理量，称为姿态参数。姿态参数有多种描述形式，包括方向余弦矩阵、欧拉轴/角、欧拉四元数和欧拉角、罗德里格参数、修正的罗德里格参数等。 常用的航天器姿态动力学模型有哪些，简述姿态动力学的研究方法。 刚体、准刚体、多刚体、刚体—挠性体混合系统、刚体—挠性体—液体混合系统等 姿态动力学的研究方法通常是先对航天器及其环境做出简化假设，建立动力学模型，根据力学原理列写描述姿态运动的微分方程，即数学模型，然后用分析方法或计算机仿真来研究运动方程解的性质，从中得出有意义的结论。 多刚体航天器的姿态动力学建模有哪两种方法，并写出两种建模方法的角动量表达式及各物理量含义。 以复合质心为基准点的姿态动力学建模 以平台某固定点为基准点的姿态动力学建模 列出四种空间环境力矩的类型，并简述四种空间环境力矩的形成原因。 重力梯度力矩：在与距离平方成反比律的引力场中做轨道运动的任意物体，只要其质量分布非对称，都将受到重力梯度力矩的作用。 太阳辐射力矩：航天器在轨道运动时，会受到各种辐射源的照射，光子流对航天器表面的碰撞产生辐射压力。若辐射压力的合力方向不穿过航天器的质心，则将产生辐射压力矩。 气动力矩：气动力矩是由大气分子撞击航天器表面进行动量交换产生的。 地磁力矩：地磁力矩的物理机制是航天器的有效偶极子磁矩与当地地磁场相互作用而产生的。 7、根据方向余弦矩阵，写出坐标系绕三个坐标轴的基元旋转矩阵，以及按zxz顺序欧拉旋转的方向余弦矩阵。 8. 写出四种星体坐标系的名称以及坐标原点与坐标轴的定义。 9. 航天器姿态动力学方程的推导的理论依据是什么？列写当选择星体坐标系为惯性主轴坐标系时，欧拉方程的展开式。 理论依据是动量矩定理， 10.动量矩是怎样定义的?写出其在本体坐标系的分量的表达式(两种)。 11.写出航天器转动惯量矩阵的一般计算表达式。对于惯性主轴坐标系下的转动惯量矩阵的表达式是怎样的? 12.刚体动能的定义式、一般计算式和惯性主轴坐标系下的计算式是怎样的? 14.轴对称自旋稳定航天器在自由转动时的姿态动力学方程是什么？其三个方向的角速度分量有什么特点？ 15.双自旋稳定航天器的组成，列举应用实例。 转子、消旋平台、消旋轴承 双自旋稳定卫星 利用惯性轮进行三轴稳定的航天器的工作原理是什么？推导其动力学方程的思路是什么?