《深空探測器軌道力學》是2012 年5月電子工業出版社出版的圖書，作者是劉林、侯錫雲。本書主要講述了深空探測器從近地空間飛抵目標天體的全程軌道力學等問題。
基本介紹
- 中文名：深空探測器軌道力學
- 作者：劉林 侯錫雲
- 出版社：電子工業出版社
- 出版日期：2012 年5月
基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
作者： 劉林 侯錫雲
書名：深空探測器軌道力學
出版社：電子工業出版社
出版日期：2012 年5月
內容簡介
《深空探測器軌道力學》是深空探測器軌道力學領域的一本專著，全書共分十章，包括處理探測器各運行段的數學模型、已獲得的基本結論和有待進一步深入探討的關鍵問題，特別是與平動點有關的熱點問題，如平動點的動力學特徵及其在深空探測中的套用前景。
《深空探測器軌道力學》理論體系完整，並注意與實際套用的緊密聯繫，既具有基礎性又具有實用性，適合從事航天動力學的有關科技人員閱讀，亦可作為相關專業研究生的專業教材或教學參考書。
目錄
《深空探測器軌道力學》
第1章緒論
1.1太陽系動力學中限制性問題的提出
1.2限制性問題的分類及其相應的力學背景
1.2.1圓型和橢圓型限制性三體問題
1.2.2限制性（n+1）體問題和受攝限制性三體問題模型
1.2.3限制性（n+k）體問題
1.3深空探測器運動的基本動力學模型
1.3.1基本動力學模型
1.3.2二體問題與圓型限制性三體問題
1.3.3基本動力學模型的一般表達形式
1.3.4受攝二體問題採用的數學表達形式
1.3.5關於受攝圓型限制性三體問題
參考文獻
第2章受攝二體問題與軌道器的在軌運動
2.1二體問題的解
2.1.1動量矩積分（或稱面積積分）
2.1.2運動平面內的軌道積分和活力公式
2.1.3第6個積分——克卜勒方程
2.1.4三種軌道形式——橢圓軌道、拋物線軌道和雙曲線軌道
.2.1.5位置矢量、速度矢量與軌道根數的關係
2.2受攝二體問題的處理方法——常數變易法
2.2.1攝動運動方程的各種形式
2.2.2攝動運動方程的正則形式
2.3受攝二體問題的小參數冪級數解
2.3.1小參數冪級數解的存在性
2.3.2小參數冪級數解的構造——攝動法
2.3.3攝動變化中的長期項與周期項
2.4環繞型探測器的在軌運動
2.4.1形成環繞型探測器的軌道速度
2.4.2目標天體軌道器在軌運動對應的力模型
2.4.3環繞型探測器軌道的可能形式
2.4.4環繞型探測器的軌道壽命問題
參考文獻
第3章限制性三體問題的基本方程與jacobi積分
3.1坐標系的選擇與小天體的運動方程
3.1.1質心慣性坐標系中小天體的運動方程
3.1.2會合坐標系中小天體的運動方程
3.1.3不同坐標系之間小天體的位置矢量和速度矢量的轉換關係
3.2圓型限制性三體問題的jacobi積分
3.3hill問題與hill方程
3.4橢圓型限制性三體問題
3.4.1會合坐標系中小天體的運動方程（Ⅰ）——有量綱形式
3.4.2會合坐標系中小天體的運動方程（Ⅱ）——無量綱形式
3.4.3能量關係式
3.5受攝限制性三體問題的基本方程
3.5.1基本方程的建立
3.5.2c，c，c的計算公式
參考文獻
第4章限制性三體問題的特解
4.1圓型限制性三體問題的5個特解——平動解
4.1.1三個共線平動解
4.1.2兩個三角平動解
4.2jacobi常數及其5個臨界值ci（i=1，2，…，5）
4.3零速度面與運動可能區域
4.3.1零速度面及其變化
4.3.2運動可能區域
4.4發射深空探測器的有關問題
4.4.1引力範圍與作用範圍
4.4.2hill範圍
4.4.3第二宇宙速度v2
4.4.4向月球發射探測器的最小速度
4.5橢圓型限制性三體問題的特解
4.6圓型限制性（2+2）體問題的特解
參考文獻
第5章圓型限制性三體問題平動解的穩定性概況
5.1各種穩定性的提法
5.1.1動力系統
5.1.2解的穩定性—初值穩定性
5.1.3軌道穩定性
5.1.4結構穩定性
5.1.5穩定性的判別
5.2平動解的穩定性概況
5.2.1共線平動解l1,l2,l3的情況
5.2.2三角平動解l4,l5的情況
5.3共線平動點附近的運動穩定性問題
5.4三角平動點附近的運動穩定性問題
5.5太空飛行器編隊飛行問題
參考文獻
第6章共線平動點的動力學特徵及其套用
6.1共線平動點附近的運動特徵與暈軌道
6.1.1新坐標系的引入
6.1.2共線平動點附近運動方程的高階展開形式
6.1.3高階分析解的構造——暈軌道的形成
6.1.4周期軌道和擬周期軌道的算法構造
6.2共線平動點附近運動的不變流形
6.2.1monodromy矩陣
6.2.2流形的局部線性近似
6.2.3流形的全局化
6.2.4流形的全局演化
6.3實際力模型下的擬周期軌道
6.3.1實際力模型下的運動方程
6.3.2實際力模型下的lissajous軌道
6.3.3實際力模型下的quasi?halo軌道
6.3.4實際力模型下的不變流形
6.4共線平動點在深空探測中的套用
6.4.1探測器在共線平動點附近的定位與保持
6.4.2發射深空探測器的節能過渡
附錄1lyapunov中心定理和lyapunov中心流形定理
附錄2三階halo軌道分析解的係數
參考文獻
第7章三角平動點的動力學特徵及其套用
7.1三角平動點動力學特徵的進一步分析
7.1.1三角平動點附近運動方程的高階展開形式
7.1.2高階分析解
7.2三角平動點穩定性的研究狀況
7.3三角平動點附近的周期軌道族
7.3.1短周期軌道族
7.3.2長周期軌道族
7.3.3垂直周期軌道族
7.3.4馬蹄形周期軌道族
7.4實際力模型下的擬周期軌道
7.4.1擬周期軌道的構造
7.4.2實際力模型下三角平動點穩定性的探討
7.5探測器在三角平動點附近的定位與保持
7.5.1圓型限制性三體問題模型下的控制模式
7.5.2太陽系實際力模型下的控制模式
7.5.3在確定目標軌道前提下的控制模式
附錄三維周期軌道分析公式中的係數表達式
參考文獻
第8章月球探測的軌道問題
8.1發射月球探測器的基本依據與自由返回軌道
8.1.1最小速度及其相關問題
8.1.2月球探測的自由返回軌道
8.1.3關於自由返回軌道的分析
8.2發射月球探測器的hohmann轉移軌道
8.2.1轉移軌道設計的數學問題
8.2.2地—月轉移軌道的設計方法
8.2.3地—月轉移軌道算例
8.2.4四種類型轉移軌道
8.2.5發射軌道定性分析
8.2.6發射視窗問題
8.3月—地轉移軌道及返回軌道的幾何特徵
8.3.1約束條件與設計方法
8.3.2軌道計算示例
8.3.3再入點的變化特徵
8.3.4返回視窗的選擇
8.4發射月球探測器各類轉移軌道的相互比較
8.4.1利用地—月系l1點的轉移方式
8.4.2利用地—月系l2點的轉移方式
8.4.3三種類型轉移軌道的比較
8.4.4月球探測器發射的其他方式
參考文獻
第9章行星探測的軌道問題
9.1朗伯方程
9.1.1朗伯定理
9.1.2朗伯方程的具體形式
9.1.3朗伯方程的求解
9.2火星探測器的轉移軌道
9.2.1關於火星探測軌道的簡單回顧
9.2.2hohmann轉移軌道
9.2.3轉移軌道示例
9.2.4火星探測器發射的借力加速機制
9.3外行星與小行星探測中的軌道問題
9.3.1外行星探測的軌道問題
9.3.2小行星探測的軌道問題
參考文獻
第10章深空探測器在軌運行的定軌問題
10.1深空探測器定軌問題的提法
10.2深空探測器運行過程中的初軌確定
10.2.1短弧初軌確定方法的基本原理
10.2.2測角資料的初軌確定方法
10.2.3測角資料初軌確定的算例
10.2.4結束語
10.3深空探測器的精密定軌問題
10.3.1精密定軌輪廓
10.3.2估計理論及常用的最小二乘估計方法
10.3.3最小二乘估計的兩種算法
10.3.4具有先驗值的最小二乘估計
10.3.5精密定軌中引用最小二乘估計方法的線性化處理
10.3.6觀測量的理論計算——殘差y的提供
10.3.7矩陣b～的計算——條件方程的構成
10.3.8精密定軌中的兩種算法——批處理與序貫處理
10.3.9定軌計算的疊代過程及有關問題
10.4月球探測器的精密定軌算例
10.4.1地月坐標系的選取和轉換
10.4.2力模型的選取
10.4.3批處理定軌
10.4.4具體算例
參考文獻
附錄
附錄a天文常數
附錄b主要天體的星曆
b.1大行星的平均軌道根數
b.2月球的平均軌道根數
b.3大行星平均軌道根數的另一種算法
b.4時間系統
b.5儒略日
參考文獻
附錄c主要天體的星體坐標系
參考文獻
附錄d地球坐標系
d.1歲差章動矩陣
d.1.1關於歲差量的計算
d.1.2關於章動量的計算
d.1.3歲差章動矩陣q(t)的計算
d.2地球自轉矩陣
d.3極移矩陣
d.4關於iau1980規範的說明
d.4.1iau1980規範下地心天球坐標系與地固坐標系之間的轉換
d.4.2與iau2000規範的對應關係和比較
d.4.3檢驗差別的算例
附錄e月球坐標系
e.1三種月心赤道坐標系
e.2三種月心赤道坐標系之間的轉換關係
