航天器轨道动力学与控制 上

第一章 概论 1

1.1 作用和意义 1

1.2 研究范畴 3

1.3 轨道动力学应用 6

1.4 航天器轨道控制及应用 7

1.5 发展前景 10

第二章 太阳系、坐标系和时间系统 12

2.1 太阳系 12

2.2 近地空间环境 16

2.3 地球形状和引力场位函数 24

2.4 地球自转和岁差章动 30

2.5 月球 32

2.6 坐标系 35

2.7 时间系统 44

第三章 二体问题和多体问题 48

3.1 二体问题的解析解和轨道根数 48

3.2 二体问题的应用 54

3.3 多体问题的运动方程及十个积分 66

3.4 圆型限制性三体问题 70

3.5 作用范围及应用 75

第四章 卫星轨道摄动 79

4.1 概述 79

4.2 摄动方程 81

4.3 正则方程和正则变换 85

4.4 基于李级数的摄动方法 90

4.5 地球引力场非中心力项的摄动 98

4.6 大气阻力摄动 122

4.7 太阳光压摄动 131

4.8 日、月引力摄动 138

4.9 数值积分法 144

4.10 半分析方法 148

第五章 卫星轨道设计 153

5.1 概述 154

5.2 近地轨道主要摄动及轨道寿命 170

5.3 太阳同步轨道 185

5.4 回归轨道 196

5.5 发射窗口 200

5.6 卫星星食 210

5.7 静止轨道 215

5.8 静止轨道的主要摄动 221

5.9 转移轨道设计 240

5.10 远地点发动机变轨 250

第六章 特殊轨道和卫星星座 266

6.1 概述 266

6.2 冻结轨道 266

6.3 逗留轨道 272

6.4 伴随轨道 285

6.5 伴随轨道拟合法 295

6.6 系绳卫星轨道 303

6.7 卫星星座 310

第七章 轨道转移 325

7.1 共面圆轨道用两次冲量的最优转移 326

7.2 共面圆轨道的三冲量转移 333

7.3 共面椭圆轨道两次冲量的最优转移 337

7.4 共面椭圆轨道上两固定点之间的最优转移 340

7.5 非共面圆轨道的最小能量转移 346

7.6 冲量对转移轨道根数的影响 352

7.7 随转移时间变化的燃料消耗量 355

7.8 转移轨道对位置和速度误差的敏感性 358

7.9 航天器进入转移轨道的误差分析 362

7.10 有心力场中的轨道转移 373

7.11 两个或多个引力场中的轨道转移 377

7.12 非共面非共轴椭圆轨道转移和时间控制 384

7.13 小推力轨道转移 401

第八章 返回轨道设计 404

8.1 概述 404

8.2 人造地球卫星返回轨道设计 405

8.3 载人飞船返回轨道设计 452

8.4 航天飞机返回轨道设计 462

第九章 卫星轨道确定和预报 484

9.1 初始轨道的确定 485

9.2 轨道改进 502

9.3 观测数据的预处理的精度分析 514

9.4 卫星的观测预报 530

第十章 地月飞行和星际航行 544

10.1 概述 544

10.2 地月关系 544

10.3 地月飞行类型 545

10.4 地月飞行轨道的计算方法 546

10.5 引力作用球 557

10.6 双曲线超速 560

10.7 日心过渡轨道 561

10.8 逃逸轨道 579

10.9 遭遇和俘获轨道 584

10.10 行星际环旅轨道 588

10.11 恒星际飞行 595

附录 符号表 610