空间任务分析与设计
课程编码：180215082500P1005H
英文名称：Space Mission Analysis and Design
课时：50
学分：2.50
课程属性：学科核心课
主讲教师：郑建华等
教学目的要求
"空间任务指人们利用空间特性、借助航天器/卫星实施的空间技术活动。空间任务分析与设计则是从一项空间任务概念的初步任务目标和约束出发，通过多次螺旋上升式迭代，使得需求由不明确到逐渐明确、方案由粗变细，最终得到以较低的成本、优化的空间任务方案满足任务需求。一个空间任务概念的提出、初步设计和可行性分析是空间任务最赋予创造性的阶段，对空间任务的成本起着决定作用。
本课程旨在运用系统工程的思想系统地讲授空间任务的设计与分析方法，指导学生系统地掌握空间任务概念的提出方法、以及如何运用所学知识将一个模糊与宽泛的空间任务概念逐渐迭代为一个确定的可行的空间任务方案的方法，逐步提高学生运用系统工程思想解决复杂系统工程问题的能力，为学生日后从事空间科学、空间技术、空间应用、以及航天工程与项目管理等方面的工作奠定技术基础。
"
预修课程
高等数学、大学物理、理论力学
大纲内容
第一章 空间任务工程系统 3学时 郑建华
第1节 空间任务与航天工程系统概述
第2节 系统工程的思想与方法
第3节 中国航天器发展概况
第4节 相关的空间管理方法
第二章 空间任务分析与设计方法 6学时 郑建华
第1节 空间任务生命期
第2节 任务目标与任务需求分析
第3节 定义空间任务概念
第4节 任务评估与任务概念选择
第5节 确定任务需求基线
第6节 卫星系统总体方案初步设计
第三章 有效载荷设计分析 3学时 郑建华
第1节 遥感类有效载荷
第2节 通信类有效载荷
第3节 导航类有效载荷
第4节 科学探测载荷
第5节 有效载荷论证过程
第四章 空间环境影响分析 3学时 郑建华
第1节 太阳活动与太阳辐射
第2节 行星际空间环境分析
第3节 地球空间环境与效应分析
第4节 其它环境
第五章 卫星轨道设计与分析 15学时 李明涛
第1节 近地任务轨道设计
第2节 轨道机动转移
第3节 星座和编队任务轨道设计
第4节 深空任务轨道设计
第5节 轨道仿真分析
第六章 卫星姿态设计与分析 3学时 郑建华
第1节 卫星姿态动力学描述
第2节 姿态敏感器与执行机构
第3节 自旋稳定卫星姿态控制
第4节 三轴稳定卫星姿态控制
第七章 卫星平台分系统设计 9学时 郑建华
第1节 姿轨控分系统
第2节 推进分系统
第3节 结构/机构分系统
第4节 热控分系统
第5节 测控与通信分系统
第6节 星务管理分系统
第7节 电源和总体电路分系统
第八章 其它系统 3学时 郑建华
第1节 测控系统
第2节 运载系统
第3节 发射场系统
第4节 地面应用系统
第九章 成本和风险分析 3学时 郑建华
第1节 成本分析
第2节 风险分析与控制
参考书
1、
Space Mission Analysis and Design
James R Wertz，Wiley J Larson编著
1999年
Kluwer Academic Publisher
2、
航天器系统工程
谭维炽，胡金刚主编
2009年
中国科学技术出版社
3、
航天器总体设计
彭成荣编著
2011年
中国空间科学技术出版社
4、
NASA系统工程手册
朱一凡、李群等译
2014年
电子工业出版社
5、
空间飞行器动力学
刘暾，赵君编著
2001年
哈尔滨工业大学出版社
课程教师信息
郑建华，研究员，博导，空间科学卫星型号工程副总师，主要从事卫星动力学、控制与仿真技术，以及卫星系统工程技术研究；李明涛，研究员，博导，主要从事卫星动力学、控制与仿真技术，以及小行星防御技术研究