《航天任务分布式视景仿真技术》对航天任务分布式视景仿真技术进行了系统的介绍，包括航天任务分布式视景仿真技术的研究概况、基本理论、关键技术和相关软件，重点对航天任务分布式视景仿真中的数学模型、仿真框架、信息流和时间同步管理等关键技术进行了阐述，同时结合分布式仿真平台和三维视景仿真软件对有关仿真原理和方法进行了说明。

作者简介

侯建文，1960年6月出生，吉林长春人，本科学历，研究员，1982年毕业于哈尔滨工业大学自动控制专业，现任多个型号卫星总体设计师或技术负责人，总装卫星和控制技术专业组成员，863专家，多个学会的委员等。

内页插图

第2章航天任务仿真技术
2.1 航天任务仿真的发展
2.2 航天任务系统仿真
2.2.1 系统、模型与仿真
2.2.2 仿真的一般过程和步骤
2.3 航天任务系统仿真理论
2.3.1 相似理论
2.3.2 建模方法理论
2.3.3 仿真方法理论
2.3.4 支撑系统技术
2.3.5 应用理论
2.4 系统仿真分类
2.4.1 根据仿真对象的特征分类
2.4.2 根据仿真时间和自然时间的比例关系分类
2.4.3 根据仿真系统的结构和实现手段分类
2.5 系统仿真技术在航天领域的应用
2.6 小结
参考文献

第3章航天任务仿真的动力学与数学基础
3.1 常用坐标系
3.1.1 地心赤道惯性坐标系
3.1.2 地心赤道旋转坐标系
3.1.3 航天器轨道坐标系
3.1.4 航天器本体坐标系
3.2 航天器动力学基础
3.2.1 轨道动力学
3.2.2 近距离相对轨道动力学
3.2.3 姿态动力学
3.3 典型变轨理论与模型
3.3.1 远距离变轨理论
3.3.2 近距离变轨理论
3.4 卫星星下点与覆盖区计算模型
3.4.1 卫星的星下点轨迹计算
3.4.2 地面覆盖区数学模型
3.5 小结
参考文献

第4章分布式航天任务仿真框架
4.1 航天任务系统仿真的界定
4.1.1 仿真对象的界定
4.1.2 航天测控系统
4.1.3 航天器系统
4.1.4 航天应用系统
4.1.5 人机交互功能
4.2 航天任务系统仿真框架的组件化分析
4.2.1 航天任务系统仿真框架的组件化
4.2.2 仿真系统的组合方案
4.2.3 组件间的交互数据分析
4.3 航天任务系统仿真框架
4.3.1 数据处理组件
4.3.2 航天任务仿真系统的组成与分类
4.3.3 复合模块
4.4 基于框架的航天任务仿真系统开发流程
4.5 分布式航天任务仿真中的几个问题
4.5.1 逻辑时间系统
4.5.2 物理时间系统
4.5.3 仿真同步
4.6 小结
参考文献

第5章信息流
5.1 信息流的任务
5.2 确定仿真系统的数据分发机制
5.2.1 维定义
5.2.2 各维的区间划分
5.3 航天任务建模
5.3.1 地面通信
5.3.2 航天器测控
5.3.3 航天器
5.3.4 载荷应用
5.4 联邦对象定义
5.4.1 对象类及其属性
5.4.2 交互类及其参数
5.5 小结
参考文献

第6章时间同步管理
6.1 时间同步管理的概念与目标
6.1.1 分布式科学仿真对时间管理的需求
6.1.2 时间同步管理的目标
6.2 影响仿真系统推进效率的因素
6.2.1 单进程计算与分布式并行计算的对比
6.2.2 无数据传递的情况
6.2.3 单联邦成员组建仿真系统的情况
6.2.4 影响分布式仿真系统推进效率的主要因素
6.3 航天任务仿真系统的时间同步管理
6.3.1 航天任务仿真系统时间推进的特点
6.3.2 步长自适应推进
6.3.3 事件即时处理
6.3.4 成员推进逻辑
6.4 小结
参考文献

……

前言/序言

　　自1957年10月4日，苏联在拜科努尔发射场发射第一颗人造地球卫星（Sputnik）以来，世界航天技术经历了半个多世纪的发展，人类已经逐步掌握了进入空间和利用空间的科学理论和工程技术，世界各航天强国也将越来越多的航天任务列入研发计划。航天任务的研发和实施是一项高技术、高风险和高投入的系统工程，只有经过详细设计、分析与论证的航天任务才能达到设定的目标。仿真和试验是人类进行航天技术探索的主要手段，航天技术的特点使得进行试验的代价十分高昂，普遍的方法是通过仿真进行航天新技术的探索和工程设计，这样既节约了成本，也降低了风险。伴随着航天技术的高速发展，仿真技术在世界各国航天任务的研发中多次发挥过重要作用。在我国的航天任务研发中，从预先研究到任务执行，仿真技术也一直受到航天任务各参研单位的高度重视。
　　航天任务分布式视景仿真是系统仿真技术与航天工程相结合的产物，是以航天器动力学原理、相似原理、系统工程理论、虚拟现实技术、分布式仿真技术及应用领域相关专业技术为基础，以计算机、各种模拟器以及专用设备为工具，利用所建立的航天器系统模型对真实的或假想的航天器系统进行动态演示、分析和研究的一门多学科的综合技术。除了仿真技术所具有的一般性特点之外，航天任务分布式视景仿真还具有运行效率高、可靠性高、可信度高、分析能力强、可视化效果好、展示效果逼真等显著特点，这些特点促使航天任务分布式视景仿真技术成为当今航天任务仿真和未来仿真技术发展的重点和热点，航天任务分布式视景仿真技术也必将在未来世界航天技术的发展中占据重要地位。
　　本书内容分为7章，深入浅出地介绍了航天任务分布式视景仿真技术的研究概况、基本理论、关键技术和相关软件，重点对航天任务分布式视景仿真中的数学模型、仿真框架、信息流和时间同步管理等关键技术进行了阐述，同时结合分布式仿真平台和三维视景仿真软件对相关仿真原理和方法进行了说明。读者可参考本书利用相关仿真工具软件搭建航天任务分布式视景仿真系统，从而开展更深层次的研究和开发工作。
　　本书的完成是集体智慧的结晶，本书的作者来自航天、航空、兵器等多个领域的科研单位、高等院校和情报机构，力求本书所述内容系统、全面。支撑本书的除了作者们近几年发表的论文和技术报告（列于各章参考文献中），还有8篇重要的博士学位论文（详见本书附录），在此一并对论文和报告的作者表示感谢。最后，特别感谢航天科技图书出版基金对本书的资助，以及中国宇航出版社为本书出版所做的大量工作。
　　本书是作者们多年来从事航天工程技术研发的经验总结，内容丰富、全面，具有很强的实用性。限于作者的水平，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请广大读者批评指正，不吝赐教。
　　作者
　　2013年7月

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