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第1章 绪论1

1.1 人类航天工程的开端1

1.2 航天器飞行基本原理3

1.3 中国航天器工程的发展6

1.4 航天任务工程系统8

1.5 航天器工程13

1.6 发展航天器工程的重要意义24

第2章 系统工程与总体设计方法概论30

2.1 系统的定义、分类和基本特性30

2.2 系统工程35

2.3 总体设计思维的基本观念38

2.4 总体设计的基本方法44

第3章 航天器环境分析68

3.1 近地空间环境68

3.2 空间环境效应85

3.3 运载火箭的力学环境96

3.4 力学环境效应99

3.5 航天器设计的特殊要求99

3.6 航天器设计要求的综述103

第4章 总体设计概述106

4.1 航天器总体设计概念106

4.2 航天器研制阶段114

4.3 总体设计反馈与评审119

4.4 总体方案各阶段设计内容123

4.5 关键技术分析133

4.6 总体设计基本原则135

第5章 总体方案设计140

5.1 任务分析140

5.2 分系统方案类型和要求149

5.3 分系统方案论证158

5.4 总体（本体）方案构成择优与评价164

5.5 航天器基本构型论证171

5.6 总体性能指标分析和综合175

5.7 研制技术流程制定177

5.8 分系统研制要求180

5.9 确定总体方案过程（步骤）186

第6章 航天任务空间几何分析196

6.1 球面三角基础知识196

6.2 定向天线波束覆盖计算204

6.3 地面站跟踪弧段计算208

6.4 太阳角计算213

6.5 地影时间计算214

6.6 发射窗口分析215

第7章 姿态动力学基础221

7.1 矩阵和矢量基础知识221

7.2 航天器常用坐标系225

7.3 姿态坐标变换227

7.4 姿态动力学基本方程232

7.5 引力梯度稳定237

7.6 自旋稳定242

7.7 三轴稳定251

第8章 轨道动力学基础258

8.1 二体问题的航天器运动258

8.2 航天器轨道根数公式应用266

8.3 航天器轨道摄动272

8.4 地球非球形引力势函数280

8.5 地球非球形引力的摄动289

8.6 其他扰动力的摄动298

第9章 轨道与星座设计304

9.1 航天器轨道设计304

9.2 轨道摄动的应用307

9.3 航天器对地面的覆盖311

9.4 太阳同步轨道设计的基本方法315

9.5 航天器星座设计的基本方法319

9.6 航天器伴随运动328

第10章 航天器有效载荷337

10.1 概述337

10.2 有效载荷分类338

10.3 通信卫星有效载荷342

10.4 对地遥感卫星有效载荷351

10.5 导航卫星有效载荷361

10.6 科学类有效载荷364

10.7 武器类有效载荷368

10.8 有效载荷总体设计370

第11章 遥感参数分析375

11.1 遥感理论基础375

11.2 相机光学系统382

11.3 CCD相机光电特性386

11.4 空间分辨率390

11.5 调制传递函数MTF391

11.6 信噪比399

11.7 像质预估和评价401

11.8 空间相机总体设计要求404

第12章 通信链路概要分析414

12.1 概述414

12.2 通信系统接收信号的功率417

12.3 传输损耗420

12.4 噪声与干扰429

12.5 载波功率与噪声功率之比436

12.6 测控分系统通信链路概要分析442

12.7 通信链路参数设计优化453

第13章 电源总体设计455

13.1 概述455

13.2 空间电源简介459

13.3 太阳电池基本特性467

13.4 蓄电池基本特性471

13.5 一次电源总体设计474

13.6 静止轨道的电源分系统总体设计479

13.7 太阳同步轨道的电源分系统总体设计482

第14章 航天器返回设计489

14.1 概述489

14.2 可能采用的返回方法490

14.3 返回舱返回过程493

14.4 返回舱返回方案设计497

14.5 返回轨道设计502

14.6 再入大气层时的气动力511

14.7 返回舱外形和防热结构设计519

14.8 安全着陆和回收529

第15章 总体参数预算536

15.1 概述536

15.2 推进剂预算537

15.3 质量预算544

15.4 负载功率预算547

15.5 寿命指标分配550

15.6 可靠性指标分配551

15.7 精度指标分配553

15.8 其他参数分配556

第16章 航天器构型设计560

16.1 任务和要求560

16.2 外形设计568

16.3 外伸部件布局设计573

16.4 主承力构件方案设计577

16.5 内部仪器设备总体布局580

16.6 质量特性计算583

16.7 其他设计585

16.8 分析和验证588

第17章 总体综合设计591

17.1 概述591

17.2 总装设计592

17.3 总体电路设计605

17.4 航天器环境试验设计611

17.5 系统（整个航天器）综合测试设计631

第18章 可靠性设计634

18.1 概述634

18.2 可靠性相关概念639

18.3 可靠性建模647

18.4 航天器可靠性预计656

18.5 航天器可靠性分配669

18.6 航天器故障模式、影响及危害性分析675

18.7 故障树分析691