航天器軌道力學理論與方法航空航天（第2版）

第 1 章 緒論
1.1 軌道力學的發(fā)展歷程
1.1.1 古典天文學
1.1.2 天體力學
1.1.3 航天動力學
1.2 軌道力學的主要研究內(nèi)容
1.2.1 軌道動力學
1.2.2 軌道控制
1.3 軌道力學的地位與作用
參考文獻
第 2 章 軌道力學基礎(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 天球上基本的點和圈
2.2.3 天體視運動
2.2.4 歲差、章動與極移
2.3 時間系統(tǒng)
2.3.1 世界時
2.3.2 原子時
2.3.3 歷書時與動力學時
2.3.4 年、歷元和儒略日
2.4 坐標系統(tǒng)
2.4.1 坐標系的定義及轉(zhuǎn)換
2.4.2 天球坐標系
2.4.3 地球坐標系
參考文獻
第 3 章 二體問題
3.1 二體問題運動方程
3.2 二體問題的六個積分
3.2.1 動量矩積分
3.2.2 軌道積分
3.2.3 時間積分
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運動狀態(tài)參數(shù)的轉(zhuǎn)換
3.4.3 經(jīng)典軌道要素與球坐標運動狀態(tài)參數(shù)的轉(zhuǎn)換
3.5 春分點軌道要素
3.5.1 春分點要素的定義
3.5.2 春分點要素與位置、速度的轉(zhuǎn)換
參考文獻
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動方程
4.3.3 普適時間方程
4.3.4 普適函數(shù)的計算
4.4 開普勒方程的求解
4.4.1 橢圓運動的級數(shù)展開
4.4.2 牛頓迭代法
4.5 f 和 g 級數(shù)
參考文獻
第 5 章 二體軌道邊值問題
5.1 邊值問題初步分析
5.1.1 端點時間約束
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 端點速度分量比
5.2.2 端點速度方向
5.2.3 偏近點角差
5.2.4 偏心率
5.2.5 虛焦點
5.3 蘭伯特定理
5.3.1 蘭伯特定理的解析表達
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
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 單雷達站單點定軌
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 軌道改進的基本原理
參考文獻
第 7 章 航天器軌道攝動
7.1 特殊攝動法
7.1.1 攝動力分析
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 一般攝動法
7.3.1 古典攝動法
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
7.4.1 地球引力位
7.4.2 主要帶諧項的解
7.4.3 J?項的影響
7.5 大氣阻力攝動
7.5.1 氣動力計算
7.5.2 大氣模型
7.5.3 攝動影響分析
7.6 太陽光壓攝動
參考文獻
第 8 章 航天器軌道設(shè)計
8.1 星下點軌跡
8.1.1 不考慮攝動影響時無旋地球上的星下點軌跡
8.1.2 不考慮攝動影響時旋轉(zhuǎn)地球上的星下點軌跡
8.1.3 考慮攝動影響時的星下點軌跡
8.2 地面覆蓋
8.2.1 軌道上任一點的覆蓋區(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
8.3.1 軌道分類
8.3.2 衛(wèi)星軌道設(shè)計
8.3.3 衛(wèi)星星座設(shè)計
8.4 太陽照射問題
8.4.1 星下點照明
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
第 9 章 脈沖推力軌道機動
9.1 軌道機動的分類
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
第 10 章 有限推力軌道機動
10.1 引力損耗問題
10.2 最優(yōu)機動軌道與主矢量
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
10.3.1 Q 制導方法
10.3.2 速度增益制導原理
10.3.3 關(guān)機控制
10.4 迭代制導
10.4.1 制導動力學方程
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
第 11 章 連續(xù)小推力軌道機動
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 軌道機動的攝動運動方程
11.3.2 問題的最優(yōu)控制解
11.4 基于春分點要素的最優(yōu)機動軌道設(shè)計
11.4.1 春分點要素變分方程
11.4.2 最優(yōu)機動軌道設(shè)計
11.4.3 軌道平均方法
參考文獻
第 12 章 航天器間的相對運動
12.1 軌道坐標系中的相對運動方程
12.1.1 相對運動方程的建立
12.1.2 相對運動方程的積分
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