小行星探測器軌道力學 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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薑宇李恒年 著

圖書標籤:

• 軌道力學
• 小行星探測
• 航天器動力學
• 天體力學
• 空間機製
• 軌道設計
• 姿態控製
• 行星科學
• 航天工程
• 優化算法

店铺： 学向美图书专营店

出版社： 中国宇航出版社

ISBN：9787515912721

商品编码：29610889881

包装：精装

开本：32

出版时间：2017-01-01

页数：398

字数：100

內容介紹
小行星是太陽係形成的殘餘碎片。小行星和*小行星係統、三小行星係統中的動力學問題和探測器軌道設計的研究，不僅有助於我們理解太陽係中各類小行星、*小行星係統、三小行星係統的早期形成與演化機製，也有助於我們設計滿足各類應用需求的探測器軌道及軌道控製方*。此外。我guo未來小行星和彗星探測任務需求也對深入研究小行星附近的動力學問題*齣瞭諸多挑戰。《小行星探測器軌道力學》立足於介紹小行星和多小行星係統的動力學的內在機製，設計閤適的小行星環繞探測任務軌道，以解決小行星附近動力學的理論與實際問題。《小行星探測器軌道力學》麵嚮的讀者是從事航天動力學、天體力學、深空探測、軌道設計以及製導、導航與控製等專業的研究人員和工程技術人員，也可以作為相關*域的高校教師和研究生的參考書。

關聯推薦
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目錄
*1章 引論 1．1 研究背景與意義 1．2 小行星的引力場模型的研究現狀 1．2．1 球諧與橢球諧函數攝動展kai模型 1．2．2 簡單體模型 1．2．3 多麵體模型 1．2．4 離散元模型 1．3 單個小行星附近的動力學研究現狀 1．3．1 周期軌道和擬周期軌道 1．3．2 平衡點的位置與拓撲類型 1．3．3 流形 1．3．4 周期軌道族的分岔 1．3．5 共振的類型 1．3．6 混沌*1章 引論
1．1 研究背景與意義
1．2 小行星的引力場模型的研究現狀
1．2．1 球諧與橢球諧函數攝動展kai模型
1．2．2 簡單體模型
1．2．3 多麵體模型
1．2．4 離散元模型
1．3 單個小行星附近的動力學研究現狀
1．3．1 周期軌道和擬周期軌道
1．3．2 平衡點的位置與拓撲類型
1．3．3 流形
1．3．4 周期軌道族的分岔
1．3．5 共振的類型
1．3．6 混沌
1．3．7 不規則小行星錶麵運動、躍遷與軟著陸
1．4 *小行星係統動力學研究現狀
1．4．1 *小行星係統簡單模型假定及動力學研究
1．4．2 *小行星係統觀測與係統動力學參數計算
1．4．3 *小行星係統的日心軌道與共振
1．4．4 *小行星係統的穩定性
1．5 三小行星係統動力學研究現狀
1．5．1 三小行星係統觀測與動力學參數計算
1．5．2 三小行星係統的穩定性
1．6 小行星與多小行星係統動力學計算方*研究現狀
1．6．1 小行星附近周期軌道的計算方*
1．6．2 小行星相對平衡點的位置與特徵值的計算方*
1．6．3 *小行星係統的動力學計算方*
1．7 本書章節內容
參考文獻

*2章 小天體引力場建
2．1 引言
2．2 多麵體引力的計算
2．2．1 多麵體引力勢
2．2．2 多麵體引力
2．2．3 多麵體引力梯度矩陣
2．2．4 計算過程概要
2．3 *小行星係統多麵體引力的計算
2．3．1 多麵體體積分轉化為綫積分
2．3．2 *多麵體上的體積分與集數展kai近似
2．3．3 符號簡化
2．3．4 集數展kai的逐項積分
2．3．5 *多麵體引力積分的計算過程
2．3．6 *小行星係統共有勢及受力的計算
2．3．7 每1個不規則小行星受另1個不規則小行星的力矩
2．3．8 *不規則小行星引力全二體問題動力學方程
2．4 多小行星係統動力學建模的顆粒物質離散元方*
2．4．1 僅有引力無碰撞情況下的動力學
……

第3章 小行星引力場中的動力學方程與有效勢
第4章 平麵對稱引力場中平衡點的穩定性及其附近的軌道與流形
第5章 強不規則小行星引力場中平衡點局部的動力學
第6章 強不規則小行星引力場中的大範圍周期軌道及分岔
第7章 參數變化下小行星平衡點的碰撞與湮滅
第8章 *小行星係統探測器動力學
第9章 多小行星係統探測器動力學 顯示全部信息

宇宙航行與天體動力學基礎 作者：[此處填寫作者姓名，例如：張偉] 齣版社：[此處填寫齣版社名稱，例如：科學齣版社] 齣版年份：[此處填寫年份，例如：2024] ISBN：[此處填寫ISBN號] --- 內容提要 本書旨在為航空航天工程、天體物理學以及相關領域的學生和專業人士提供一個全麵而深入的、關於經典軌道力學和空間任務設計基礎理論的教程。全書以嚴謹的數學推導和豐富的物理圖像為支撐，係統闡述瞭航天器在引力場中運動的基本規律，並將其擴展到實際空間任務設計中必須掌握的關鍵技術。 本書的結構設計遵循從基礎原理到復雜應用的遞進邏輯。我們首先迴顧瞭牛頓萬有引力定律和開普勒定律在描述兩體問題中的核心地位，詳細解析瞭軌道根數的物理意義及其相互轉換方法。隨後，章節深入探討瞭非保守力（如大氣阻力、輻射壓力）對軌道的影響，並引入瞭攝動理論的基本框架，為理解真實空間環境下的運動狀態奠定基礎。 在高級主題部分，本書重點關注瞭空間任務規劃的基石——軌道轉移機動。從最基礎的霍曼轉移軌道到涉及高能耗的彈道捕獲，再到涉及復雜軌道幾何的重力助推（引力彈弓）技術，我們提供瞭詳盡的數學模型和工程應用案例。此外，本書還對相對運動和軌道姿態動力學的基礎概念進行瞭介紹，這是未來進行精確軌道控製和自主導航的先決條件。 本書的特色在於其強調理論與實踐的結閤。每章末尾均附有精選的習題，涵蓋瞭從解析計算到數值模擬的不同難度層次，旨在幫助讀者鞏固理論知識並培養解決實際工程問題的能力。 --- 詳細章節結構與內容概述 第一部分：基礎理論與兩體問題 (The Two-Body Problem) 第一章：引言與運動學基礎 本章首先界定航天動力學的研究範疇，概述瞭從地麵發射到地月空間探測任務的演變曆程。重點迴顧瞭牛頓運動定律、角動量守恒和能量守恒定律在引力場中的應用。引入瞭慣性參考係和地心慣性參考係（ECI）的概念，並討論瞭坐標係之間的基本轉換，特彆是涉及到地球自轉和歲差的變換。 第二章：兩體問題解析解 本章是全書的核心。詳細推導瞭在中心引力場下航天器運動的拉普拉斯-朗格朗日方程，並解析求解瞭開普勒方程。所有六個軌道根數（Keplerian Elements），包括半長軸、偏心率、軌道傾角、升交點赤經、近地點幅角和真近點角，均被賦予清晰的物理意義。本章提供瞭從笛卡爾坐標（位置和速度嚮量）到軌道根數的精確轉換流程，以及反嚮轉換的算法。 第三章：軌道幾何與參數化描述 本章專注於描述不同類型的軌道形狀，包括橢圓、拋物綫和雙麯綫。特彆關注瞭近地軌道（LEO）、地球靜止軌道（GEO）的幾何特性。引入瞭速度和位置隨時間的解析函數，特彆是對於橢圓軌道，詳細分析瞭真近點角、平近點角和平均近點角之間的關係，並通過牛頓迭代法求解開普勒方程。 第二部分：空間任務動力學 (Space Mission Dynamics) 第四章：軌道周期與能量關係 深入探討軌道機械能和角動量與軌道形狀參數的關係。分析瞭軌道速度與軌道幾何之間的內在聯係，如在近地點和遠地點的速度計算。此外，討論瞭如何利用軌道周期來確定航天器在特定時刻的相位角，這對通信和觀測任務至關重要。 第五章：攝動理論概述與微擾力 將研究對象從理想兩體問題擴展到三體或多體係統，並引入非引力攝動源。詳細分析瞭地球非球形引力場（J2項是重點）對軌道的影響，如何導緻軌道的進動（如升交點和近地點的漂移）。引入瞭平均動力學（Averaging Theory）的基本概念，為處理周期性擾動提供工具。此外，分析瞭大氣阻力在低軌道環境中的建模與影響。 第六章：軌道機動基礎：霍曼轉移 係統講解瞭最經濟高效的軌道轉移技術——霍曼轉移軌道。詳細計算瞭橢圓軌道之間轉移所需的速度增量（$Delta V$）和轉移時間。本章通過實例展示瞭如何設計從圓形軌道到另一圓形軌道的轉移，以及如何將此原理應用於近地衛星的近拱點高度調整。 第七章：高級轉移技術與彈道學 超越霍曼轉移，本章探討瞭涉及更大能量需求的轉移方案。分析瞭雙橢圓轉移（Bi-elliptic Transfer）的適用場景，即在特定情況下可能比霍曼轉移更節省燃料。詳細討論瞭引力輔助機動（Gravity Assist Maneuver），即行星際任務中利用行星引力場進行加速或減速的技術原理，推導瞭速度和方嚮變化的幾何關係。 第三部分：軌道控製與相對運動 (Orbit Control and Relative Motion) 第八章：軌道控製與燃料優化 本章聚焦於精確的軌道保持和軌道機動所需的脈衝控製。討論瞭脈衝推力（Impulsive Maneuvers）和低推力機動（Low-Thrust Maneuvers）的區彆與應用。引入瞭最優控製理論的基本思想，如最小燃料消耗的軌道修正策略，並簡要介紹瞭數值優化方法在軌道設計中的應用。 第九章：相對運動與目標跟蹤 在航天器編隊飛行或交會對接任務中，研究航天器相對於目標航天器的運動至關重要。本章引入初始條件，並使用維泰剋方程（Clohessy-Wiltshire Equations）來綫性化描述近乎圓形的軌道上的相對運動。本章為理解復雜會閤與離散操作提供瞭必要的動力學工具。 第十章：軌道確定與導航基礎 簡要概述瞭航天器狀態嚮量（位置和速度）的確定過程。介紹瞭從地麵觀測數據（如測距和測速）到軌道根數的估計過程，包括卡爾曼濾波在實時軌道預測和修正中的作用。 --- 適用對象 高等院校本科高年級及研究生，主修航空航天工程、應用數學、物理學。 從事衛星設計、空間任務規劃、軌道動力學分析的工程師和研究人員。 對行星際導航和深空探測原理感興趣的科研工作者。 學習目標 讀者完成本書學習後，將能夠： 1. 熟練掌握軌道力學的基本解析工具，並能獨立完成兩體問題的軌道參數計算。 2. 理解並量化地心引力場非球形特性對衛星軌道的影響。 3. 設計和評估主要的軌道轉移策略，包括霍曼轉移和引力助推。 4. 理解相對運動動力學，為編隊飛行和近距離操作奠定理論基礎。 5. 對實際空間任務中軌道維持、燃料預算和導航約束有深入的認識。

评分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能讓我真正理解行星際飛行背後原理的書，而《小行星探測器軌道力學》這個名字，仿佛為我指明瞭方嚮。想象一下，一艘小小的探測器，要跨越數億公裏的距離，去拜訪那些來自太陽係早期的小型天體，這本身就是一項瞭不起的壯舉。那麼，它是如何做到的呢？這本書應該會深入淺齣地解釋這些問題。我猜想，書中會詳細講解如何利用牛頓的萬有引力定律來預測探測器的運動軌跡，如何計算齣最省力、最經濟的飛行路徑，比如那些被稱為“霍曼轉移軌道”或者“引力彈弓”的絕妙技巧。我尤其好奇的是，在漫長的旅途中，探測器會受到來自太陽、行星甚至其他小行星的引力乾擾，這些“攝動”是如何被計算和補償的？書裏會不會介紹一些高級的軌道控製方法，比如如何通過微小的推進器調整來修正航綫，以確保探測器能夠精準地進入預設的軌道，甚至實現復雜的交會和著陸？這本書聽起來就像一本關於太空“導航術”的秘籍，它會讓我明白，每一次成功的小行星探測任務背後，都凝聚著多少精密的計算、嚴謹的設計和不斷的優化。我期待它能解答我對太空旅行最根本的疑問。

评分☆☆☆☆☆

“小行星探測器軌道力學”——單看書名，我就覺得這本書會帶領我進入一個充滿智慧和挑戰的領域。我一直對太空探索的細節充滿興趣，尤其是那些探測器如何精準地穿越宇宙，抵達遙遠目標的故事。這本書的名字，精準地擊中瞭我的好奇心。我設想，這本書會詳細解釋，一顆探測器如何在地球的引力束縛下掙脫，然後在太陽的引力井中 navigates，最終找到那個遙遠的小行星。這必然涉及到復雜的數學和物理學原理，比如如何計算和預測軌道，如何利用萬有引力定律來規劃飛行路徑。我特彆好奇的是，書中會不會講解那些“軌道設計”的藝術，例如如何利用行星的引力來加速或改變方嚮，也就是我們常說的“引力彈弓”效應，這聽起來就像是太空中的“魔法”。而且，在漫長的旅程中，細微的偏差都會影響最終的結果，那麼探測器是如何保持它的精確度的呢？這本書，我想，會像一本關於太空“導航術”的指南，它會讓我明白，每一次成功的小行星探測任務，背後都隱藏著怎樣的精密計算和科學智慧，也讓我對那些默默工作的工程師們充滿敬意。

评分☆☆☆☆☆

這本書的名字是《小行星探測器軌道力學》，光是聽起來就讓人覺得充滿瞭宇宙的奧秘和科學的魅力。我一直對太空探索充滿好奇，特彆是那些孤獨地在宇宙中穿梭的探測器，它們是如何精確地計算自己的航綫，避開無數的障礙，最終抵達遙遠的目標的？這本書的名字恰好觸及瞭我心中最深的疑問。我無法想象，一顆小小的探測器，要承載著人類的希望和智慧，在浩瀚無垠的星海中，如何纔能擺脫地球的引力，又如何在引力的束縛和自身的動力之間找到完美的平衡點，最終繪製齣那條通往未知世界的優美弧綫。這本書必然會詳細地剖析這一切，從基礎的萬有引力定律，到復雜的軌道攝動理論，再到如何巧妙地利用行星的引力進行加速和變軌，每一個環節都充滿瞭挑戰，也充滿瞭智慧。我迫不及待地想知道，那些工程師和科學傢們是如何將枯燥的數學公式轉化為一場場激動人心的太空探險，如何讓冰冷的探測器擁有“生命”般精準的航行能力，去揭示小行星的秘密，去探索宇宙的邊界。我堅信，這本書不僅僅是關於軌道力學的知識，更是關於人類探索精神和科學力量的贊歌，它會打開我認識宇宙的一扇新視角，讓我對太空充滿更深的敬畏和嚮往。

评分☆☆☆☆☆

“小行星探測器軌道力學”——光是這幾個字，就足以勾起我對宇宙深處的好奇心。我總是被那些孤獨地在黑暗中穿梭的探測器所吸引，它們就像是人類的眼睛和觸角，伸嚮遙遠的未知。但它們是如何找到自己的路的呢？這本書的名字暗示著它會揭示這個秘密。我設想，書中會從最基礎的物理原理開始，比如萬有引力的概念，是如何影響天體運動的。然後，它應該會進入更復雜的範疇，比如如何計算一顆探測器在離開地球後，如何在太陽的引力作用下，以及在到達小行星時，是如何規劃它的軌跡的。我腦海中浮現齣各種各樣的軌道，有的是優美的橢圓，有的是復雜的螺鏇，它們之間是如何連接的？書裏會不會講解那些精密的軌道設計，比如如何利用行星的引力來進行加速，也就是我們常說的“引力彈弓”效應，這簡直就像是在太空中玩一場精妙的“颱球”。而且，在如此漫長的旅途中，微小的誤差也會被放大，那麼探測器是如何保持它的精準度的呢？這本書，我想，會是一本關於如何駕駛宇宙飛船，如何在星際空間中“畫齣”一條完美軌跡的教科書，它會讓我對那些默默奉獻的科學傢和工程師們充滿敬意。

评分☆☆☆☆☆

《小行星探測器軌道力學》，這個名字本身就帶有一種科幻小說般的浪漫，同時又透露齣嚴謹的科學內核。我一直對太空探索充滿嚮往，尤其是那些能夠深入太陽係邊緣、研究古老小行星的探測任務。但每次想到探測器是如何在浩瀚的宇宙中找到自己的目標，我就感到無比好奇。這本書的名字讓我覺得，它能夠解答這些疑問。我猜想，書中會詳細地講解，在廣闊的宇宙空間中，如何計算和設計探測器的飛行軌道。這不僅僅是簡單的直綫運動，而是要考慮到太陽、地球、月球以及其他行星的引力作用，甚至是小行星自身的微弱引力。書中會不會介紹如何利用復雜的數學模型來預測探測器的運動軌跡，如何計算齣最佳的發射窗口期，以及在漫長的星際旅行中，如何進行軌道修正，以確保探測器能夠準確地到達預定的小行星軌道。我甚至期待書中能夠提及一些非常規的軌道設計，比如如何利用引力輔助來節省燃料，或者如何在小行星附近實現復雜的機動動作。這本書，對我來說，就像是一扇通往宇宙航行“幕後”的大門，它會讓我明白，每一次成功的小行星探測任務，都離不開精確的軌道力學計算。