航天器飛行動力學建模理論與方法

上篇 力學原理與方法
第1章 緒論
第2章 矢量與坐標變換
2.1 矢量
2.2 坐標變換
2.2.1 坐標變換
2.2.2 坐標變換矩陣的傳遞性質(zhì)
2.2.3 基元旋轉(zhuǎn)矩陣
2.2.4 -般坐標變換
2.2.5 由兩矢量的分量列陣求坐標變換矩陣
2.2.6 坐標變換的簡單轉(zhuǎn)動表示——歐拉轉(zhuǎn)動定理
2.3 運動坐標系中矢量導數(shù)的描述方法
2.4 坐標變換的變化率
2.5 四元數(shù)理論
2.5.1 四元數(shù)的定義和性質(zhì)
2.5.2 四元數(shù)旋轉(zhuǎn)變換
2.5.3 四元數(shù)與坐標變換矩陣的關(guān)系
2.5.4 多次四元數(shù)旋轉(zhuǎn)變換的合成
2.5.5 以四元數(shù)表示的相對運動學方程
思考題
第3章 質(zhì)點系的動力學方程
3.1 質(zhì)點的運動方程
3.2 質(zhì)點系的運動方程
3.3 剛體的運動方程
3.3.1 剛體運動描述
3.3.2 慣性矩陣的概念
3.3.3 柯西慣性橢球與慣性主軸
3.3.4 剛體質(zhì)心運動的方程
3.3.5 剛體轉(zhuǎn)動的方程
3.3.6 剛體的動能
3.3.7 自由剛體的轉(zhuǎn)動運動特性
3.4 質(zhì)點相對運動的動力學方程
思考題
第4章 分析力學基礎
4.1 動力學普遍方程
4.2 第一類拉格朗日方程
4.3 第二類拉格朗日方程
4.3.1 第二類拉格朗日方程
4.3.2 有勢力、回轉(zhuǎn)力與耗散力
4.3.3 拉格朗日方程的幾種具體形式
4.4 羅斯方程
4.5 擬拉格朗日方程
4.6 哈密頓正則方程
4.6.1 哈密頓正則方程
4.6.2 正則方程的首次積分
4.6.3 泊松括號
4.6.4 泊松定理
4.6.5 正則變換
4.6.6 哈密頓一雅可比方程
思考題
第5章 凱恩方程
5.1 廣義速度、偏速度、偏角速度
5.2 廣義主動力、廣義慣性力
5.3 凱恩方程
5.4 分析
思考題
第6章 空間運動幾何與時間
6.1 地球的運動
6.2 時間系統(tǒng)
6.3 相關(guān)坐標系
6.3.1 春分點地心慣性坐標系
6.3.2 地心赤道旋轉(zhuǎn)坐標系
6.3.3 坐標系之間的關(guān)系
6.4 地球參考模型
6.4.1 參考橢球的幾何特性
6.4.2 橢球形地球的引力
6.4.3 地球周圍大氣的運動
思考題
下篇 飛行器模型
第7章 有翼導彈的運動方程
7.1 坐標系和運動變量的定義
7.1.1 地面坐標系
7.1.2 本體坐標系
7.1.3 氣流速度坐標系
7.1.4 航跡速度坐標系
7.1.5 彈道坐標系
7.1.6 各坐標系之間的綜合關(guān)系
7.2 作用在導彈上的力和力矩
7.3 導彈運動方程
7.3.1 質(zhì)心運動的動力學方程
7.3.2 導彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的動力學方程
7.3.3 導彈質(zhì)心運動的運動學方程
7.3.4 導彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的運動學方程
7.3.5 導彈質(zhì)量方程
7.3.6 其他方程
7.4 求解流程
思考題
第8章 滾轉(zhuǎn)導彈的運動方程
8.1 坐標系和運動變量的定義
8.1.1 準彈體坐標系
8.1.2 準氣流速度坐標系
8.1.3 準航跡速度坐標系
8.1.4 坐標系之間的關(guān)系
8.2 作用在滾轉(zhuǎn)導彈上的力和力矩
8.3 滾轉(zhuǎn)導彈的運動方程
8.3.1 質(zhì)心運動的動力學方程
8.3.2 繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動的動力學方程
8.3.3 運動學方程
8.4 求解流程
思考題
第9章 運載火箭（彈道導彈）的運動方程
9.1 坐標系和運動變量的定義
9.1.1 擬垂線坐標系
9.1.2 垂線坐標系
9.1.3 發(fā)射坐標系
9.1.4 發(fā)射點慣性坐標系
9.1.5 氣流速度坐標系
9.1.6 彈道坐標系
9.1.7 坐標系之間的關(guān)系及參量定義
9.2 作用在火箭上的力和力矩
9.3 質(zhì)心運動方程
9.3.1 發(fā)射段質(zhì)心的運動方程
9.3.2 再人段質(zhì)心的運動方程
9.3.3 自由飛行段質(zhì)心的運動方程
9.4 姿態(tài)運動方程
9.5 其他方程
9.6 求解流程
思考題
第10章 人造地球衛(wèi)星的運動方程
10.1 中心引力運動
10.1.1 運動的微分方程
10.1.2 運動方程
10.2 二體問題
10.3 Kepler軌道及其描述
10.3.1 kepler軌道
10.3.2 速度分布
10.3.3 軌道能量與軌道周期
10.3.4 軌道要素
10.3.5 軌道的時間歷翟
10.3.6 相關(guān)坐標系的定義
10.3.7 由ro、Vo計算軌道根數(shù)
10.3.8 用正則方程研究Kepler軌道
10.4 軌道攝動方程
10.4.1 作用在衛(wèi)星上的攝動力
10.4.2 攝動運動的特點與描述方法、密切軌道
10.4.3 攝動運動方程
10.5 衛(wèi)星的姿態(tài)運動方程
10.5.1 衛(wèi)星姿態(tài)的定義
10.5.2 擬拉格朗日方程的具體形式
10.5.3 剛體衛(wèi)星的姿態(tài)運動
10.5.4 剛體十飛輪組合體衛(wèi)星的姿態(tài)運動
10.5.5 剛體十單框架力矩陀螺組合體衛(wèi)星的姿態(tài)運動
10.5.6 剛體十雙框架力矩陀螺組合體衛(wèi)星的姿態(tài)運動
10.6 關(guān)于建模方法的選取問題
思考題
第11章 深空探測航天器的運動方程
11.1 三體問題
11.2 限制性三體問題
11.2.1 二體問題的解
11.2.2 圓型限制性三體問題
11.2.3 橢圓型限制性三體問題
11.2.4 限制性三體問題的首次積分
11.2.5 圓型限制性三體問題的平動點
思考題
附錄A球面三角基本公式
A.1 球面角、球面二角形、球面三角形
A．2球面三角形的計算公式
參考文獻