太空飛行器軌道理論與套用

《太空飛行器軌道理論與套用》是2020年清華大學出版社出版的圖書，作者是張雅聲、徐艷麗、楊慶，本書主要介紹二體假設下的軌道形成機理、在空間的真實運行狀態以及太空飛行器軌道的設計方法和軌道控制方法

基本介紹

• 中文名：太空飛行器軌道理論與套用
• 作者：張雅聲、楊慶、徐艷麗
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302559757 

內容簡介

《太空飛行器軌道理論與套用》共分為九章，其中第一章，主要介紹空間和時間系統；第二到五章主要介紹二體假設下的軌道形成機理、在空間的真實運行狀態以及目前太空飛行器軌道的設計方法和軌道控制方法；第六章重點介紹太空飛行器近距離相對運動，分別介紹了推導了太空飛行器編隊設計方法和螺旋巡遊軌道設計方法；第七章和第八章主要介紹三體問題和月球探測軌道設計的基本方法；第九章則對當前出現的空間特殊軌道進行簡要的介紹，並分析了空間軌道技術的發展趨勢。本書的特色是突出套用背景，讀者主要以航天專業的研究生以及從事航天事業的技術人員。

圖書目錄

第1章 空間與時間

1.1 基本天文概念

1.1.1 天球

1.1.2 基本圈和點

1.1.3 相對與

1.2 時間

1.2.1 世界時

1.2.2 曆書時

1.2.3 國際原子時

1.2.4 相對論時間尺度

1.3 空間坐標系

1.3.1 地心坐標系

1.3.2 星體坐標系

1.3.3 坐標系的轉換

第2章 理想軌道

2.1 二體問題

2.1.1 二體問題的描述

2.1.2 二體問題的求解

2.2 軌道根數的轉換

2.2.1 太空飛行器軌道的描述方式

2.2.2 軌道根數與直角坐標之間的轉換

2.2.3 軌道根數與球坐標之間的轉換

2.3 星下點軌跡與地面覆蓋

2.3.1 星下點軌跡的定義

2.3.2 星下點軌跡的求解

2.3.3 地面覆蓋

2.4 衛星受曬分析

2.4.1 受曬因子

2.4.2 星下點光照

第3章 真實軌道

3.1 概述

3.1.1 攝動的定義

3.1.2 密切軌道

3.1.3 繞地太空飛行器的主要攝動

3.2 攝動方程

3.2.1 攝動方程的構建

3.2.2 拉格朗日行星攝動方程

3.2.3 高斯型攝動方程

3.3 地球非球形攝動

3.3.1 地球引力場的位函式

3.3.2 勒讓德函式的求解

3.3.3 平均根數法

3.3.4 攝動影響分析

3.4 大氣阻力攝動

3.4.1 大氣攝動方程

3.4.2 大氣密度模型

3.4.3 靜止大氣的攝動影響分析

3.4.4 旋轉大氣的攝動影響分析

3.5 其他非中心引力體的引力攝動

3.5.1 攝動方程

3.5.2 日月位置估算

3.5.3 攝動影響分析

3.6 太陽光壓攝動

3.6.1 攝動方程

3.6.2 攝動影響分析

第4章 典型軌道設計

4.1 回歸軌道設計

4.1.1 軌道周期的定義

4.1.2 回歸軌道設計

4.2 地球靜止軌道設計

4.2.1 地球靜止軌道的定義

4.2.2 地球靜止軌道的漂移與保持

4.2.3 地球靜止軌道的無奇點根數描述

4.3 太陽同步軌道設計

4.3.1 太陽同步軌道的定義

4.3.2 太陽同步軌道的特性

4.4 凍結軌道設計

4.4.1 凍結軌道的定義

4.4.2 閃電軌道的定義

第5章 脈衝推力下的軌道機動

5.1 軌道機動的含義

5.1.1 軌道機動的目的

5.1.2 軌道機動的約束條件

5.1.3 軌道機動的分類

5.1.4 脈衝推力的含義

5.2 軌道調整

5.2.1 軌道調整的基本方法

5.2.2 軌道周期的調整

5.2.3 軌道長半軸和偏心率的調整

5.2.4 升交點赤經與軌道傾角的調整

5.3 軌道改變

5.3.1 共面軌道改變

5.3.2 軌道面改變

5.3.3 非共面軌道改變的一般情況

5.4 軌道轉移

5.4.1 共面圓軌道的雙衝量轉移

5.4.2 共面橢圓軌道的雙衝量轉移

5.4.3 非共面圓軌道的雙衝量轉移

5.4.4 地球靜止軌道衛星的發射

5.5 軌道攔截

5.5.1 軌道攔截的概念

5.5.2 小能量軌道攔截

5.5.3 固定時間軌道攔截

第6章 相對運動軌道

6.1 相對運動方程的建立與求解

6.1.1 基於動力學方程的相對運動分析

6.1.2 基於運動學方程的相對運動分析

6.2 太空飛行器編隊軌道設計

6.2.1 基於動力學的編隊構型設計

6.2.2 基於運動學的編隊構型設計

6.2.3 仿真算例

6.3 螺旋巡遊軌道設計

6.3.1 基於動力學的巡遊軌道設計

6.3.2 基於運動學的巡遊軌道設計

6.3.3 仿真算例

第7章 三體問題

7.1 圓型限制性三體問題

7.1.1 坐標系定義

7.1.2 運動方程

7.1.3 雅可比積分

7.2 拉格朗日點

7.2.1 拉格朗日點的求解

7.2.2 暈軌道

7.2.3 拉格朗日點的套用

7.3 引力作用球

7.3.1 引力相等法確定的引力作用球

7.3.2 攝動力相等法確定的引力作用球

第8章 月球探測軌道

8.1 坐標系定義

8.1.1 地心坐標系

8.1.2 月心坐標系

8.2 月球的運動

8.2.1 月球的形狀與引力場

8.2.2 月球的質心運動

8.2.3 月球自轉

8.3 月球探測軌道設計

8.3.1 月球探測軌道的分段

8.3.2 月球探測軌道設計約束條件

8.3.3 地月轉移軌道設計

8.3.4 環月軌道設計

第9章 空間特殊軌道

9.1 空間特殊軌道的概念

9.2 典型的空間特殊軌道

9.2.1 懸停軌道

9.2.2 基於穿越點的多目標交會軌道

9.2.3 快速回響軌道

9.2.4 極地駐留軌道

9.3 空間軌道技術的發展

參考文獻

作者簡介

張雅聲，博士，航天工程大學，研究員，博導。主要從事衛星星座設計與套用領域的教學和科研工作。獲國家科技進步二等獎1項、軍隊科技進步一等獎3項、二等獎2項，出版專著2部、教材5部。