轨道力学
出版社：科学出版社
年代：2009
定价：85.0
书籍简介:
本书在内容上包含了牛顿运动定律以及万有引力定律条件下三维空间中的矢量运动学、经典二体问题、限制性三体运动问题、轨道摄动、初轨的确定、轨道机动、相对运动与交会、行星际轨道、刚体动力学、姿态动力学、火箭动力学等相关内容。第一章主要回顾了在牛顿运动定律以及万有引力定律条件下三维空间中的矢量运动学。因为航天器交会以及卫星姿态动力学主要涉及相对运动问题，所以此章亦对其进行相关阐述。第二章介绍了经典二体问题的矢量解法，同时还为轨道分析提供了一系列工程计算公式。为了引入拉格朗日点的概念，限制性三体运动问题亦在此章进行了介绍。第三章主要推导不同轨道条件下与位置和时间相关的开普勒方程。同时介绍了全局变量的概念。第四章描述了三维空间中的轨道形态，并阐述了地球扁率，非球形等主要影响。第五章重点讲述了初轨的确定方法，即吉伯法，高斯法和兰伯特问题的解法。此外，本章还对地球坐标系统，儒历日计算和恒星日的相关知识进行了简要介绍。第六章着重介绍了一些利用脉冲速度增量进行轨道转移的常用方法，即霍曼转移法，共面轨道相位调节法和非共面轨道平面变换法。第七章推导并运用了相对运动方程来解决双脉冲交会问题。第八章对行星际太空任务的基本问题作了介绍。第九章则主要讲述了刚体动力学的基本知识，这些知识对于分析在轨卫星姿态是十分重要的。第十章主要介绍了通过喷气推进，陀螺和其他设备来改变，稳定和控制航天器姿态的一些常用方法。最后，第十一章对多级运载火箭的特点和设计进行了简要介绍。
书籍目录:
前言
第1章质点动力学
1.1引言
1.2运动学
1.3质量、力和牛顿万有引力定律
1.4牛顿运动定律
1.5运动矢量的时间导数
1.6相对运动
习题
第2章二体问题
2.1引言
2.2惯性系中的运动方程
2.3相对运动方程
2.4角动量和轨道方程
2.5能量定律
2.6圆轨道(e=0)
2.7椭圆轨道(02.8抛物线轨道(e=1)
2.9双曲线轨道(e>1)
2.10近焦点坐标系
2.11拉格朗日系数
2.12限制性三体问题
习题
第3章轨道位置的时间函数
3.1引言
3.2近地点时刻
3.3圆轨道
3.4椭圆轨道
3.5抛物线轨道
3.6双曲线轨道
3.7全局变量
习题
第4章三维空间中的轨道
4.1引言
4.2地心赤经－赤纬坐标系
4.3状态向量与地心赤道坐标系
4.4轨道根数与状态向量
4.5坐标变换
4.6地心赤道和近焦点坐标系间的坐标变换
4.7地球扁率的影响
习题
第5章初始轨道确定
5.1引言
5.2吉伯斯三位置矢量定轨法
5.3兰伯特问题
5.4恒星时
5.5测站坐标系
5.6测站赤道坐标系
5.7测站地平坐标系
5.8角度与斜距观测数据的初始轨道确定
5.9单纯角度观测数据的初始轨道确定
5.10初始轨道确定的高斯方法
习题
第6章轨道机动
6.1引言
6.2脉冲机动
6.3霍曼转移
6.4双椭圆霍曼转移
6.5调相机动
6.6共拱线的非霍曼转移
6.7拱线转动
6.8追击
6.9非共面机动
习题
第7章相对运动与交会
7.1引言
7.2轨道上的相对运动
7.3轨道相对运动方程的线性化
7.4Clohessy-Wiltshire方程
7.5双脉冲交会机动
7.6邻近圆轨道上的相对运动
习题
第8章行星际轨道
8.1引言
8.2行星际霍曼转移
8.3交会窗口
8.4影响球
8.5圆锥曲线拼接法
8.6行星际出发
8.7敏感度分析
8.8行星际交会
8.9行星际飞越
8.10行星星历表
8.11非霍曼行星际转移轨道
习题
第9章刚体动力学
9.1引言
9.2运动学
9.3平动方程
9.4转动方程
9.5转动惯量
9.6欧拉方程
9.7动能
9.8旋转陀螺
9.9欧拉角
9.10俯仰角、偏航角和滚转角
习题
第10章卫星姿态动力学
10.1引言
10.2无外力矩的自由运动
10.3无外力矩自由运动的稳定性
10.4双自旋航天器
10.5章动阻尼器
10.6圆锥机动
10.7姿态控制推力器
10.8yo-yo消旋原理
10.9陀螺姿态控制
10.10重力梯度稳定
习题
第11章火箭动力学
11.1引言
11.2运动方程
11.3推力方程
11.4火箭性能
11.5自由空间中的火箭分级问题
11.6最佳级数
习题
附录A物理数据
附录B导读图
附录CN体运动方程的数值积分法
附录DMATLAB算法
附录E球体的引力势能
参考文献
内容摘要:
本书源于作者对航天工程院校学生近十年的轨道力学教学中所形成的一系列笔记。全书共分11章。第1章主要回顾了在牛顿运动定律以及万有引力定律条件下的三维空间中的矢量运动学。第2章介绍了经典二体问题的矢量解法，同时还为轨道分析提供了一系列工程计算公式。第3章主要推导不同轨道条件下与位置和时间相关的开普勒方程，同时介绍了全局变量的概念。第4章描述了三维空间中的轨道形态，并阐述了地球扁率、非球形等主要影响。第5章重点讲述了初始轨道的确定方法，即吉伯斯法、高斯法和兰伯特问题的解法。此外，本章还对地球坐标系统、儒略日计算和恒星时的相关知识进行了简要介绍。第6章着重介绍了一些利用脉冲速度增量进行轨道转移的常用方法，即霍曼转移法、共面轨道相位调节法和非共面轨道平面变换法。第7章推导并运用了相对运动方程来解决双脉冲交会问题。第8章对行星际太空任务的基本问题作了介绍。第9章主要讲述了刚体动力学的基本知识，这些知识对于分析在轨卫星姿态是十分重要的。第10章主要介绍了通过喷气推进、陀螺和其他设备来改变、稳定和控制航天器姿态的一些常用方法。第11章对多级运载火箭的特点和设计进行了简要介绍。 本书系统地介绍了航天器轨道力学及其相关知识，主要内容包括：二体问题、轨道的描述、初始轨道确定、轨道机动、空间交会、行星际轨道、卫星姿态动力学和火箭动力学等方面。全书内容丰富、理论体系严谨，物理图像清晰并配以大量通俗易懂的例题和生动形象的插图加以说明，同时对一些可用于工程实践的常用算法进行了高度的概括与归纳，并对重点、难点处加以详尽的解释与说明。此外，对于读者而言，书后附录所给出的一些航天轨道方面常用算法的MATLAB实现亦是一笔不可多得的财富。 本书可作为高等院校相关专业的教材或参考书，也可供相关技术人员参考。 对于学生：附录D中MATLAB程序的备份可通过网上访问公司主页下载完成。登陆网址http：／／books.elsevier.com／companions根据屏幕提示便可完成相应操作。 对于老师：教师可以获得一本完全的教科书，其中含有详尽的课后习题解答。登陆网址http：／／books.elsevier.com／manuals根据屏幕提示便可完成相应操作。
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