空间模拟器设计技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄本诚，刘波涛，李志胜 著，周建平 编

图书标签:

• 空间模拟器
• 飞行模拟
• 虚拟现实
• 游戏开发
• 图形学
• C++
• 物理引擎
• 仿真技术
• 实时渲染
• 工程仿真

出版社： 中国宇航出版社

ISBN：9787515913353

版次：1

商品编码：12176649

包装：精装

开本：32开

出版时间：2017-05-01

用纸：胶版纸

页数：729

字数：680000

正文语种：中文

内容简介

　　《空间模拟器设计技术》是作者黄本诚、刘波涛、李志胜多年来从事航天器空间模拟器设计、研制。空间环境试验技术研究与实践的经验与理论的总结，并反映了国内外新技术进展，论述深入，具有针对性，有很高的实用价值。
　　《空间模拟器设计技术》内容新颖，实例丰富、概念清楚、系统性强，有创新性。在国内外尚未见到同类专著出版，是一本高水平的学术著作。
　　《空间模拟器设计技术》的出版为从事航天技术科研与设计人员、试验技术人员提供了十分有价值的参考资料，也可以作为相关专业本科生与研究生教学用参考资料。

内页插图

目录

第1章 概论
1．1 概述
1．2 近地空间环境
1．3 空间环境及其效应
l．3．1 真空环境及其效应
1．3．2 原子氧环境及其效应
1．3．3 粒子辐射环境及其效应
1．3．4 太阳辐射环境及其效应
1．3．5 热环境及其效应
1．3．6 微流星与空间碎片环境及其效应
1．3．7 地球磁场环境及其效应
1．3．8 空间引力场环境及其效应
1．3．9 空间冷黑环境及其效应
1．3．10 空间污染及其效应
1 I3．11 空间等离子体环境及其效应
1．3．12 空间微重力环境及其效应
1．3．13 空间大气环境及其效应
1．4 航天器经历的环境
1．5 空间模拟器
1．5．1 空间模拟器的分类
1．5．2 热真空试验设备
1．6 空间环境工程学研究的主要内容
1．7 空间模拟器与整星空间环境试验技术
1．7．1 空间模拟器是航天器环境试验验证工作的必要手段
1．7．2 空间环境试验的必要性
1．7．3 空间环境试验方法与使用程序
1．7．4 空间环境模拟试验技术的主要研究方向
1．7．5 在空间环境模拟器中进行典型试验的项目
1．8 空间模拟器的主要环境参数
1．8．1 真空环境
1．8．2 冷黑环境
1．8．3 空间外热流环境
1．8．4 航天器真空热试验环境模拟参数
1．9 建立空间模拟器的必要性
1．9．1 热真空、热平衡试验的需要
1．9．2 载人航天器试验的需要
1．9．3 航天器特殊组件试验的需要
1．9．4 航天器可靠性与经济上的需要
1．9．5 航天器研制性试验与改进性试验的需要
1．10 空间模拟器的国内外进展
1．10．1 中国空间模拟器的发展概况
1．10．2 国外空间模拟器的发展

第2章 空间模拟器总体设计
2．1 概述
2．2 总体设计主要技术指标的确定
2．2．1 明确服务对象
2．2．2 总体技术指标要求
2．3 总体技术指标中特殊要求的确定
2．3．1 根据不同特殊使用要求增加对应分系统的特殊要求
2．3．2 满足各分系统间的相互约束的特殊要求
……
第3章 真空容器设计技术
第4章 热沉设计技术
第5章 真空系统设计技术
第6章 液氮系统设计技术
第7章 气氮系统设计技术
第8章 氮低温系统设计技术
第9章 太阳模拟器设计技术
第10章 吸收热流模拟方法及设计技术
第11章 运动模拟器与试验平台设计技术
第12章 载人试验空间模拟器设计技术
第13章 管理与测控系统设计技术
第14章 太阳系环境空间模拟器探讨
第15章 国内外空间模拟器
附录A 实验室规则
参考文献

前言/序言

　　航天器在发射前，必须在地面模拟的空间环境中进行空间环境模拟试验，以确保其可靠性。国内外所有新研制的航天器都要在空间模拟器中做热真空、热平衡试验（简称真空热试验），同时根据功能不同、要求不同做特殊空间环境试验。因此，空间环境模拟器是各国发展航天技术所必需的、重要的基础设施。目前世界上模拟室直径10m左右的空间模拟器有30多台，模拟室直径6m以上的有300多台，模拟室直径2m以上的有1000多台。空间模拟器设计技术是航天技术中重要的分支学科。
　　空间模拟器设计涉及的专业面很宽，包括：航天器总体设计技术、空间模拟器试验技术、热物理学、真空技术、低温技术、光学技术、结构力学、载人航天技术、自动控制技术、机械工程技术、计算机应用技术、试验数据处理及数据挖掘技术等。它的系统组成有：真空容器系统、真空系统、热沉系统、液氮系统、气氮调温系统、氦系统、太阳模拟器系统、红外模拟器系统、运动模拟器系统、载人航天试验系统、测量控制系统、数据采集与试验管理系统等。
　　本书共有15章，论述中、大型空间模拟器的设计与制造技术，对各分系统的设计、工艺与性能分析做了阐述，并介绍了国内外的新科技成果等。
　　本书可供从事空间环境模拟技术研究、设计、研制的专业人员参考，同时可供从事航天技术研究、设计、研制、试验的工程技术人员参考，亦可作为高等院校相关专业的本科生与研究生的教学参考书。
　　刘国青同志参加了本书的撰写工作，并对相关章节提出了修改意见。下列同志对本书相关章节进行了认真的审核并提出修改意见：陈金明、杨晓宁、杨林华、祁妍、王晓冬、刘敏、茹晓勤、王紫娟、李高、臧友竹、吴树迎、刘劲松、童靖宇、孙蓓新、冯伟泉、钱北行、李虎等。此外，张立伟、郝宁为本书的出版做了很多工作，在此一并表示感谢！

《星图绘制师的秘密》 在这部引人入胜的科幻小说中，年轻的星图绘制师艾拉，生活在一个科技高度发达但星空却笼罩着神秘迷雾的未来。她的家族世代以绘制精准的星图为生，然而，随着一颗未知恒星的出现，整个银河系的航行图谱被颠覆，古老的预言也开始低语。 艾拉从小就对星空有着近乎痴迷的热爱，她继承了家族传承的古老制图工具，并凭借着过人的天赋和对天文知识的深刻理解，成为了同辈中最杰出的星图绘制师之一。但“裂痕星”的出现，却让她的技艺面临前所未有的挑战。这颗恒星的轨道不稳定，光芒变幻莫测，对已有的星图造成了巨大的误差，甚至威胁到星际贸易航线的安全。 官方的天文机构束手无策，他们依赖于冰冷的仪器数据，却无法解释裂痕星的异常。艾拉却从家族古籍中发现了一些模糊的线索，这些线索指向了一种被称为“宇宙共鸣”的古老理论，认为星体的运行并非完全遵循机械的物理法则，而是与一种更深层次的宇宙意识相连。 为了解开裂痕星的谜团，艾拉踏上了一段危险而孤独的旅程。她离开了熟悉的星港，深入未知的星域，寻找那些可能掌握着宇宙共鸣秘密的古老文明遗迹。旅途中，她遭遇了来自星际海盗的追击，也得到了神秘隐士的指点。她学会了如何倾听星辰的低语，如何通过直觉感知宇宙的脉动，而非仅仅依靠冰冷的计算。 在一次偶然的机会，她发现裂痕星并非随机出现，它的异常活动似乎与银河系中心某个被遗忘的古老遗迹产生了某种联系。这个遗迹曾经是一个辉煌文明的所在地，他们似乎掌握着操控宇宙能量的秘密。艾拉决定前往那里，一探究竟。 然而，她的追寻并非只有她一人。一个强大的星际财团也盯上了这个遗迹，他们希望利用遗迹中的技术来垄断星际资源，从而建立自己的帝国。艾拉必须在财团之前找到遗迹，并揭示裂痕星的真正含义，否则，整个银河系将陷入混乱。 在遗迹的深处，艾拉不仅发现了控制宇宙共鸣的方法，还揭开了裂痕星的真相：它并非一个普通的恒星，而是由那个古老文明创造的一个“宇宙之眼”，用以观察和记录宇宙的变化。而它的异常，是因为感受到了即将到来的某种重大宇宙事件。 艾拉最终成功绘制出了能够包含裂痕星动态的全新星图，这幅星图不仅恢复了航行图谱的准确性，更揭示了宇宙运行的更深层次规律。她也意识到，星图绘制的不仅仅是可见的星辰，更是宇宙的秩序和生命的脉络。 《星图绘制师的秘密》是一部关于探索、勇气和智慧的故事。它将带领读者穿越浩瀚的星海，感受宇宙的神秘与壮丽，并思考科技与自然的边界，以及人类在宇宙中的渺小与伟大。这部小说没有涉及空间模拟器设计中的任何技术细节，而是专注于一个充满想象力的星际冒险，以及一位年轻女性如何凭借自己的智慧和勇气，改变整个银河系的命运。

评分☆☆☆☆☆

《空间卷积神经网络在星系形态识别中的应用》这本书，当我拿到手中时，心中充满了期待。我一直以来都对宇宙的浩瀚及其中的奥秘充满着无尽的好奇。特别是对于星系，它们是宇宙中最令人着迷的宏大结构之一，其形态的多样性更是科学家们研究宇宙演化的重要线索。这本书的标题直接触及了我最感兴趣的领域，尤其是“卷积神经网络”这一现代人工智能的核心技术，让我预感到这将会是一次将前沿科技与宇宙探索相结合的精彩旅程。书中并没有直接去介绍如何建造模拟器，而是更侧重于通过具体的应用案例来展现科技的力量。我特别喜欢其中关于如何利用深度学习技术来分析和分类星系形态的章节。作者用大量的图示和详细的步骤，解释了如何训练一个神经网络模型，让它能够自动识别出不同类型的星系，例如螺旋星系、椭圆星系、不规则星系等等。这种自动化、智能化的分析方法，极大地提高了科研效率，也让我们能够更快速、更全面地理解宇宙的结构和演化。书中还深入探讨了不同卷积核的设计、数据预处理的重要性以及模型评估的方法，这些内容虽然有些专业，但在作者清晰的讲解下，我依然能够理解其核心思想。读完这本书，我仿佛站在了一个全新的视角，看到了科技如何帮助我们解开宇宙的更多秘密。

评分☆☆☆☆☆

《系外行星搜寻技术与模拟》这本书，当我拿到手中时，内心就充满了期待。我一直以来都对宇宙中是否存在其他生命充满了好奇，而搜寻系外行星，无疑是解答这一终极问题的重要途径。这本书的标题直接点明了它的核心内容，让我预感到这将是一次关于前沿科学探索的精彩旅程。书中并没有直接去描述如何设计模拟器，而是聚焦于“搜寻”这个过程，并且将这项工作与“模拟”紧密地联系在一起。我尤其喜欢其中关于系外行星探测方法的章节，作者详细介绍了各种探测技术，例如凌日法、视向速度法、直接成像法等等。他用生动的例子和清晰的图示，解释了这些技术背后的原理，让我对科学家们如何“捕捉”那些遥远的“星星”有了更直观的认识。更让我着迷的是，书中如何将搜寻技术与模拟相结合。它不仅仅是介绍了如何寻找系外行星，更重要的是，它展示了如何利用计算机模拟来预测系外行星的出现概率，以及如何模拟这些行星的大气成分和表面环境，从而判断它们是否可能孕育生命。这种“预测”和“模拟”的结合，让搜寻过程更加高效和有针对性。读完这本书，我仿佛站在了一个全新的视角，看到了科技如何帮助我们一步步接近那个关于“地球之外是否有生命”的终极答案。

评分☆☆☆☆☆

《宇宙背景辐射与早期宇宙模型》这本书，在我拿到手里的时候，就仿佛捧着一部宇宙的“身份证”。我一直以来都对宇宙的起源和早期演化充满了浓厚的好奇，而宇宙背景辐射，正是我们窥探那个遥远时代最宝贵的线索。这本书的标题直接点明了其核心主题，让我预感到这将是一次关于宇宙最早期历史的深度探索。书中并没有涉及模拟器的具体设计细节，而是将重点放在了“宇宙背景辐射”这一关键概念上，并将其与“早期宇宙模型”相结合，为我揭示了宇宙如何从一个炽热致密的奇点，演变成如今浩瀚无垠的模样。我尤其喜欢其中关于宇宙微波背景辐射（CMB）的讲解。作者用清晰的语言和详尽的数据，解释了CMB的起源、它的性质以及它所携带的关于早期宇宙的丰富信息。我仿佛看到了那个混沌初开的时代，整个宇宙都被炽热的辐射所充斥，而CMB正是那个时代的“余晖”。书中还深入探讨了各种早期宇宙模型，例如暴胀理论、大爆炸模型等等，并解释了CMB的观测数据如何支持或修正这些模型。这种将观测事实与理论推演相结合的方法，让我对宇宙的形成过程有了更深刻的理解。读完这本书，我仿佛置身于宇宙的黎明，看到了人类智慧如何穿越时空，去解读那来自远古的“低语”。

评分☆☆☆☆☆

翻开《空间模拟器设计技术》这本书，我立刻被它所展现出的宏大视野和严谨的科学态度所折服。作为一个对宇宙深空有着浓厚兴趣的爱好者，我一直渴望能更深入地了解那些关于宇宙探索的幕后故事，以及支撑这些探索的先进技术。这本书恰恰满足了我这一点。它并非仅仅停留在理论层面，而是将目光聚焦于“设计”这个核心环节，详细阐述了如何从零开始构建一个逼真的空间模拟器。其中关于环境渲染和天体物理学的章节，给我留下了深刻的印象。作者对于光照、粒子效果、大气散射等细节的描绘，让我仿佛置身于一个真实存在的宇宙空间之中，那些闪耀的星辰、流动的星云、壮丽的星系，都栩栩如生地展现在我的眼前。更令人惊叹的是，书中还对不同天体运动规律的模拟进行了深入探讨，包括行星轨道、恒星演化、黑洞引力效应等等，这些内容既包含了扎实的物理学原理，又巧妙地融入了计算机图形学的技术，使得模拟结果既科学又具有视觉冲击力。我尤其欣赏书中对于数据采集和处理的讲解，它揭示了如何将真实的宇宙观测数据转化为模拟器中的视觉元素，这对于提升模拟的真实感至关重要。这本书不仅让我对空间模拟器有了全新的认识，更让我感受到了科技在拓展人类认知边界方面的强大力量。

评分☆☆☆☆☆

我一直对宇宙学和天体物理学有着浓厚的兴趣，尤其喜欢那些能够将抽象概念具象化的书籍。当我偶然发现《恒星演化与空间模拟》这本书时，我的好奇心被彻底点燃了。这本书的封面设计就充满了神秘感，深邃的宇宙背景下，点缀着璀璨的星辰，仿佛预示着一场关于宇宙深处奥秘的探索之旅。书中的内容，更是让我欣喜若狂。它并非仅仅是枯燥的理论堆砌，而是巧妙地将恒星的生命历程与空间模拟技术相结合，为读者呈现了一幅幅生动逼真的宇宙画卷。我特别欣赏其中关于恒星内部核聚变过程的模拟部分，作者用清晰的语言和精美的图示，将那些宏大到难以想象的物理过程，变得易于理解。从一颗小小的尘埃如何孕育出璀璨的恒星，到恒星如何经历漫长的演化，最终走向生命的终点，这本书都为我一一揭示。书中还对不同质量的恒星在演化过程中所产生的不同结局进行了详细的介绍，例如白矮星、中子星、黑洞等等，这些内容都极大地满足了我对宇宙终极命运的好奇。此外，书中还探讨了如何利用计算机模拟来预测恒星的未来走向，以及这些模拟结果如何帮助天文学家更好地理解宇宙的演化规律。这本书让我对恒星有了全新的认识，也更加坚信科技在探索宇宙奥秘方面所扮演的关键角色。

评分☆☆☆☆☆

《人工智能在航天器姿态控制中的应用》这本书，在我收到时，就仿佛收到了一份来自未来的邀请函。我一直以来都对人工智能技术的发展及其在各个领域的应用充满着浓厚的兴趣，而航天器姿态控制，正是人工智能大显身手的绝佳舞台。这本书的标题直接点明了其核心主题，让我预感到这将是一次关于智能科技如何驾驭太空的精彩旅程。书中并没有去介绍如何设计一个宏大的空间模拟器，而是将重点放在了“人工智能”如何“应用于航天器姿态控制”这一具体而关键的技术环节。我尤其喜欢其中关于模糊逻辑、神经网络等人工智能算法在姿态控制中的应用的讲解。作者用生动的案例和清晰的数学模型，解释了这些智能算法如何能够实时感知航天器的姿态变化，并做出精确的调整，从而保证航天器在太空中稳定飞行。我仿佛看到了那些复杂的算法，在冰冷的芯片中跳跃，指挥着精密复杂的航天器，在失重的环境中游刃有余。书中还深入探讨了人工智能在处理各种突发情况，例如外部干扰、传感器故障等方面的优势，以及如何通过仿真来训练和优化这些智能控制系统。这种将前沿技术与实际工程需求相结合的方法，让我对人工智能在未来航天事业中的作用有了更深的认识。读完这本书，我仿佛看到了人工智能如何成为航天器最可靠的“大脑”，引领着人类的太空探索事业迈向新的高度。

评分☆☆☆☆☆

《行星际探测器设计原理与仿真》这本书，当我拿到手中时，就仿佛握住了一把开启太阳系奥秘的钥匙。我一直以来都对太空探索充满着无限的向往，而行星际探测器，正是我们探索遥远行星、小行星和彗星的重要工具。这本书的标题直接点明了其核心内容，让我预感到这将是一次关于太空探索技术细节的深度解读。书中并没有去讨论构建完整的空间模拟器，而是将重点放在了“行星际探测器”的设计和“仿真”上，为我展现了如何让冰冷的机器，承载着人类的梦想，飞向遥远的未知。我尤其喜欢其中关于探测器轨道设计的部分。作者用清晰的图示和严谨的公式，解释了如何规划探测器的飞行轨迹，如何利用行星的引力进行“弹弓效应”，从而节省燃料并提高效率。这种对复杂物理过程的精确计算和巧妙运用，让我对航天工程师的智慧充满了敬意。书中还深入探讨了探测器的各种子系统，例如动力系统、通信系统、科学载荷等等，并解释了如何在设计阶段通过仿真来验证其性能和可靠性。这种严谨的设计流程和仿真验证，让我看到了每一次成功的太空任务背后，都凝聚着无数的心血和智慧。读完这本书，我仿佛置身于浩瀚的太空，看到了那些勇敢的探测器，在寂静的宇宙中，默默地履行着它们的使命，为人类揭开更多的宇宙真相。

评分☆☆☆☆☆

《遥感技术与地质勘探模拟》这本书，当我拿到手中时，就仿佛握住了一把探索地球深处秘密的“法杖”。我一直以来都对地球科学和遥感技术有着浓厚的兴趣，而将这两者相结合，更是能够让我们以一种全新的方式去“看见”和“理解”我们赖以生存的这颗星球。这本书的标题直接点明了其核心内容，让我预感到这将是一次关于科技如何帮助我们勘探地球的精彩旅程。书中并没有去关注宏大的宇宙空间模拟，而是将重点放在了“遥感技术”如何“应用于地质勘探”这一具体而关键的领域，并且通过“模拟”来验证和提升这些技术。我尤其喜欢其中关于各种遥感传感器，例如可见光、红外、微波等，它们如何捕捉地球表面的信息，并如何被用来识别不同的地质构造、矿产资源等。作者用清晰的图示和具体的案例，解释了这些遥感数据背后的物理原理，以及如何通过后期处理和分析，将原始数据转化为有用的地质信息。我仿佛看到了那些无处不在的卫星和飞机，在太空中悄无声息地工作，为我们描绘出地球的“三维图景”。书中还深入探讨了如何利用计算机模拟来预测遥感数据的变化规律，以及如何通过仿真来优化遥感数据的采集和处理流程，从而提高地质勘探的效率和精度。这种将先进技术与实际应用相结合的方法，让我对遥感技术在地球科学研究中的重要性有了更深刻的认识。读完这本书，我仿佛看到了科技如何帮助我们更深入地了解地球的过去、现在和未来。

评分☆☆☆☆☆

我一直对宇宙的奥秘充满好奇，从小时候仰望星空，到后来沉迷于各种科幻小说和纪录片，探索未知星辰的冲动从未停歇。当我在书店的角落里偶然发现《空间模拟器设计技术》这本书时，我的眼睛立刻就被它吸引住了。书名本身就充满了科技感和未来感，仿佛打开了一个通往无限可能的大门。我迫不及待地将它带回家，怀着无比激动的心情，开始了这场关于空间模拟器的阅读之旅。这本书不仅仅是关于技术的堆砌，更像是一份详尽的宇宙探索蓝图，它让我看到了如何将理论知识转化为实际应用，如何用科技的语言描绘出我们对宇宙的想象。我特别喜欢其中关于宇宙尺度模拟的章节，作者用非常生动形象的例子，将那些宏大到难以想象的距离和时间尺度，变得触手可及，让我对宇宙的广阔有了更深刻的理解。这本书还深入浅出地介绍了各种模拟算法，从基础的物理引擎到复杂的星系演化模型，都讲解得非常透彻，让我这个非专业人士也能大致领略其中的精妙。我甚至开始幻想，未来我是否也能参与到这样的项目中，用自己的双手去构建一个属于自己的虚拟宇宙，去探索那些现实中我们还无法到达的遥远星系，去亲身感受宇宙的壮丽与神秘。这本书的阅读体验，远超出了我最初的预期，它不仅满足了我对科学的好奇心，更激发了我对未来无限的憧憬。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次看到《引力波探测与宇宙模拟》这本书的书名时，我的内心就充满了激动。引力波，这个曾经只存在于理论中的概念，如今已经成为现实，而宇宙模拟，更是我们探索宇宙不可或缺的工具。这本书的出现，恰恰连接了这两个最令人兴奋的领域。我一直对爱因斯坦的广义相对论充满了敬畏，而引力波的发现，更是将其理论的强大和预见性展现得淋漓尽致。书中关于引力波的产生机制，例如黑洞合并、中子星碰撞等，都讲解得非常细致，让我对这些剧烈的天体事件有了更直观的认识。更让我着迷的是，本书如何将引力波探测的技术细节与宇宙模拟相结合。它不仅仅是介绍了如何探测引力波，更重要的是，它展示了如何利用这些探测到的引力波数据来构建和优化宇宙模型。我尤其喜欢书中关于双黑洞合并模拟的部分，通过计算机的强大算力，我们可以模拟出引力波在传播过程中所携带的丰富信息，从而反推出黑洞的质量、自旋等重要参数。这种“聆听”宇宙最深处的声音，并从中解读宇宙奥秘的方法，让我感到无比震撼。这本书不仅让我对引力波有了更深入的理解，更让我看到了科技如何以前所未有的方式，帮助我们窥探宇宙的本质。