航天器軌道力學(xué)理論與方法航空航天（第2版）

第 1 章 緒論
1.1 軌道力學(xué)的發(fā)展歷程
1.1.1 古典天文學(xué)
1.1.2 天體力學(xué)
1.1.3 航天動(dòng)力學(xué)
1.2 軌道力學(xué)的主要研究內(nèi)容
1.2.1 軌道動(dòng)力學(xué)
1.2.2 軌道控制
1.3 軌道力學(xué)的地位與作用
參考文獻(xiàn)
第 2 章 軌道力學(xué)基礎(chǔ)知識
2.1 太陽系
2.1.1 太陽
2.1.2 地月系統(tǒng)
2.1.3 行星及其衛(wèi)星
2.1.4 小天體
2.2 天球
2.2.1 天球的定義
2.2.2 天球上基本的點(diǎn)和圈
2.2.3 天體視運(yùn)動(dòng)
2.2.4 歲差、章動(dòng)與極移
2.3 時(shí)間系統(tǒng)
2.3.1 世界時(shí)
2.3.2 原子時(shí)
2.3.3 歷書時(shí)與動(dòng)力學(xué)時(shí)
2.3.4 年、歷元和儒略日
2.4 坐標(biāo)系統(tǒng)
2.4.1 坐標(biāo)系的定義及轉(zhuǎn)換
2.4.2 天球坐標(biāo)系
2.4.3 地球坐標(biāo)系
參考文獻(xiàn)
第 3 章 二體問題
3.1 二體問題運(yùn)動(dòng)方程
3.2 二體問題的六個(gè)積分
3.2.1 動(dòng)量矩積分
3.2.2 軌道積分
3.2.3 時(shí)間積分
3.2.4 軌道速度
3.3 二體軌道的特性
3.3.1 圓錐曲線的幾何特性
3.3.2 橢圓軌道
3.3.3 拋物線軌道
3.3.4 雙曲線軌道
3.4 經(jīng)典軌道要素
3.4.1 經(jīng)典軌道要素的定義
3.4.2 經(jīng)典軌道要素與直角坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)的轉(zhuǎn)換
3.4.3 經(jīng)典軌道要素與球坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)的轉(zhuǎn)換
3.5 春分點(diǎn)軌道要素
3.5.1 春分點(diǎn)要素的定義
3.5.2 春分點(diǎn)要素與位置、速度的轉(zhuǎn)換
參考文獻(xiàn)
第 4 章 二體軌道初值問題
4.1 拉格朗日系數(shù)
4.1.1 真近點(diǎn)角差表示的拉格朗日系數(shù)
4.1.2 轉(zhuǎn)移矩陣的性質(zhì)
4.2 飛行時(shí)間方程
4.2.1 拋物線軌道
4.2.2 橢圓軌道
4.2.3 雙曲線軌道
4.3 普適變量與普適時(shí)間方程
4.3.1 桑德曼變換
4.3.2 普適變量描述的圓錐曲線運(yùn)動(dòng)方程
4.3.3 普適時(shí)間方程
4.3.4 普適函數(shù)的計(jì)算
4.4 開普勒方程的求解
4.4.1 橢圓運(yùn)動(dòng)的級數(shù)展開
4.4.2 牛頓迭代法
4.5 f 和 g 級數(shù)
參考文獻(xiàn)
第 5 章 二體軌道邊值問題
5.1 邊值問題初步分析
5.1.1 端點(diǎn)時(shí)間約束
5.1.2 兩種特殊的邊值問題
5.2 邊值問題的定解條件
5.2.1 端點(diǎn)速度分量比
5.2.2 端點(diǎn)速度方向
5.2.3 偏近點(diǎn)角差
5.2.4 偏心率
5.2.5 虛焦點(diǎn)
5.3 蘭伯特定理
5.3.1 蘭伯特定理的解析表達(dá)
5.3.2 邊值問題變換
5.4 蘭伯特問題求解
5.4.1 高斯迭代法
5.4.2 Battin 迭代法
5.4.3 Bate 迭代法
5.4.4 Izzo 迭代法
參考文獻(xiàn)
第 6 章 航天器軌道確定
6.1 有測距資料的初始軌道確定
6.1.1 單雷達(dá)站單點(diǎn)定軌
6.1.2 純位置矢量定軌
6.2 僅有測角資料的初始軌道確定
6.2.1 拉普拉斯方法
6.2.2 高斯方法
6.3 多站同步觀測定軌方法
6.3.1 多站同步測角定軌
6.3.2 多站同步測距定軌
6.3.3 多站同步測距、測速定軌
6.4 軌道改進(jìn)的基本原理
參考文獻(xiàn)
第 7 章 航天器軌道攝動(dòng)
7.1 特殊攝動(dòng)法
7.1.1 攝動(dòng)力分析
7.1.2 科威爾法
7.1.3 恩克法
7.2 參數(shù)變分法
7.2.1 軌道要素變分方程
7.2.2 正則參數(shù)變分方程
7.3 一般攝動(dòng)法
7.3.1 古典攝動(dòng)法
7.3.2 平均要素法
7.3.3 半解析法
7.3.4 兩行根數(shù)法
7.4 地球非球形攝動(dòng)
7.4.1 地球引力位
7.4.2 主要帶諧項(xiàng)的解
7.4.3 J?項(xiàng)的影響
7.5 大氣阻力攝動(dòng)
7.5.1 氣動(dòng)力計(jì)算
7.5.2 大氣模型
7.5.3 攝動(dòng)影響分析
7.6 太陽光壓攝動(dòng)
參考文獻(xiàn)
第 8 章 航天器軌道設(shè)計(jì)
8.1 星下點(diǎn)軌跡
8.1.1 不考慮攝動(dòng)影響時(shí)無旋地球上的星下點(diǎn)軌跡
8.1.2 不考慮攝動(dòng)影響時(shí)旋轉(zhuǎn)地球上的星下點(diǎn)軌跡
8.1.3 考慮攝動(dòng)影響時(shí)的星下點(diǎn)軌跡
8.2 地面覆蓋
8.2.1 軌道上任一點(diǎn)的覆蓋區(qū)
8.2.2 無旋地球上的覆蓋帶
8.2.3 旋轉(zhuǎn)地球的覆蓋問題
8.3 衛(wèi)星軌道及星座設(shè)計(jì)
8.3.1 軌道分類
8.3.2 衛(wèi)星軌道設(shè)計(jì)
8.3.3 衛(wèi)星星座設(shè)計(jì)
8.4 太陽照射問題
8.4.1 星下點(diǎn)照明
8.4.2 衛(wèi)星受曬問題
8.5 衛(wèi)星發(fā)射問題
8.5.1 發(fā)射窗口
8.5.2 發(fā)射段彈道
參考文獻(xiàn)
第 9 章 脈沖推力軌道機(jī)動(dòng)
9.1 軌道機(jī)動(dòng)的分類
9.2 軌道改變
9.2.1 共面軌道改變
9.2.2 軌道面改變
9.2.3 一般非共面軌道改變
9.2.4 攔截問題
9.2.5 廣義攔截問題
9.3 軌道轉(zhuǎn)移
9.3.1 共面圓軌道間的最優(yōu)轉(zhuǎn)移
9.3.2 共面橢圓軌道間的最優(yōu)轉(zhuǎn)移
9.3.3 非共面軌道間的最優(yōu)轉(zhuǎn)移
9.3.4 多沖量轉(zhuǎn)移
9.4 軌道調(diào)整
9.4.1 軌道保持
9.4.2 軌道中途修正
參考文獻(xiàn)
第 10 章 有限推力軌道機(jī)動(dòng)
10.1 引力損耗問題
10.2 最優(yōu)機(jī)動(dòng)軌道與主矢量
10.2.1 最優(yōu)控制問題描述
10.2.2 最優(yōu)推力方向和主矢量
10.2.3 邊界條件
10.3 速度增益制導(dǎo)
10.3.1 Q 制導(dǎo)方法
10.3.2 速度增益制導(dǎo)原理
10.3.3 關(guān)機(jī)控制
10.4 迭代制導(dǎo)
10.4.1 制導(dǎo)動(dòng)力學(xué)方程
10.4.2 最優(yōu)控制問題表述
10.4.3 最優(yōu)控制問題求解
參考文獻(xiàn)
第 11 章 連續(xù)小推力軌道機(jī)動(dòng)
11.1 徑向常推力加速度的飛行軌道
11.2 切向常推力的飛行軌道
11.2.1 數(shù)值方法求解
11.2.2 近似方法求解
11.3 非共面圓軌道間的小推力轉(zhuǎn)移
11.3.1 軌道機(jī)動(dòng)的攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程
11.3.2 問題的最優(yōu)控制解
11.4 基于春分點(diǎn)要素的最優(yōu)機(jī)動(dòng)軌道設(shè)計(jì)
11.4.1 春分點(diǎn)要素變分方程
11.4.2 最優(yōu)機(jī)動(dòng)軌道設(shè)計(jì)
11.4.3 軌道平均方法
參考文獻(xiàn)
第 12 章 航天器間的相對運(yùn)動(dòng)
12.1 軌道坐標(biāo)系中的相對運(yùn)動(dòng)方程
12.1.1 相對運(yùn)動(dòng)方程的建立
12.1.2 相對運(yùn)動(dòng)方程的積分
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