建模与仿真技术是航天系统设计和分析的重要方法和手段。第一,航天系统构成复杂,需要多学科密切协同,建模和仿真是实现多学科协同和优化最有效的手段之一;第二,航天系统研制周期长,实物产品的迭代代价很大,利用建模和仿真技术可以有效实现方案、初样阶段的设计迭代和优化,起到事半功倍的作用;第三,航天环境的特殊性使得地面试验很难完全真实模拟且代价巨大,而且航天产品还具有小子样特点,建模和仿真可以有效弥补这一不足。因此,在现代航天系统设计和分析中,全数字仿真因其低成本、宽口径、多方案特点愈来愈显示出其重要性和优势。航天系统的复杂多样性、试验数据的长期积累、计算能力的进步等,使其数学建模与仿真软件开发需求不断增加,功能也越来越复杂,需要仿真系统设计、研发和使用人员对仿真技术有与时俱进的理解和训练。
本书对航天工程系统仿真涉及的模型、方法、工具、试验进行了全面阐述,并给出了丰富的案例,具有许多突出特点:一是鲜明的系统性。本书以航天系统建模仿真为主线,全面讲解了航天系统仿真的相关知识,包括基础建模、仿真软硬件到先进仿真技术等,各章内容相互衔接、形成整体。二是突出的实践性。本书不仅给出了航天系统仿真相关理论、模型、方法,而且对应给出了大量的实例,以及交会对接综合实例,这对航天仿真理论学习和仿真系统建设具有重要意义。三是良好的推广性。本书从航天系统仿真理论算法出发,给出了大量C 实例代码,这些代码形成了较为完整的航天仿真算法库,同时给出了多个完整的仿真原型系统代码。这些代码在我国自主开源托管平台Gitee上进行开源共享,有助于读者更深入理解航天仿真理论和算法,也可以借助开源共享的力量,不断提高航天仿真基础算法库质量和我国航天仿真技术水平。
作者在载人航天工程系统仿真领域有20余年实践经验。本书提供了一套完整的航天仿真算法库,是一本航天任务仿真方面颇具价值的参考书。本书是作者多年教学科研经验的结晶,实现了从理论到实践的良好贯通,为航天工作者和从事相关领域研究的学者、研究人员提供了宝贵的学习材料,既可作为航天仿真的快速入门教材,也可将其用作工具书,是一本具有特色的专著。
相信本书的出版发行,能够更好地推动仿真技术服务我国航天事业,为我国航天技术的发展,为航天强国建设发挥积极的作用。