卫星轨道力学算法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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“轨道力学”是航天动力学(航天系统工程)中的一个极其重要的基础领域，它涉及到各类航天器的发射、总体（轨道设计、在轨测控等）和有效应用的各个方面。本书针对太阳系环绕型航天器（即人造卫星）的轨道运动问题，整理出一套有效的算法，主要包含航天器发射入轨后在轨运行中的测量、跟踪、定轨预报和轨控，以及各类探测任务所需要的特定轨道的实现和保持。本书全面展现了作者在轨道力学领域内具有完整知识产权和自主特色的研究成果，相关算法在我国自主研发的洞察者空间信息分析系统中进行了软件实现，可供相关科研和技术人员使用和参考。

刘林，南京大学天文与空间科学学院教授，天体力学与航天器轨道力学专家，我国航天器轨道力学的奠基人之一，被誉为我国航天器轨道力学学科的主要开创者和传授者。刘林教授长期从事天体力学的基础研究和航天器轨道力学的理论与应用研究，在航天测控和神舟飞船、探月工程等重大航天任务中做出了重要贡献，为全国天文与航天部门培养了一批优秀的轨道力学领域专业人才。

目 录

绪 论
1太阳系中的轨道力学问题
2 轨道力学涉及的两类力学系统
3 卫星运动采用的数学模型——受摄二体问题
4 深空探测器运动涉及的受摄限制性三体问题
参考文献
第1章 坐标系的选择及各种坐标系之间的转换
1.1 时间系统与儒略日
1.2 空间坐标系统
1.3 地球坐标系统
1.4 月球坐标系统
1.5 行星坐标系统
参考文献
第2章 二体问题的完全解
2.1 二体问题的六个积分
2.2 椭圆运动的基本关系式
2.3 椭圆运动的展开式
2.4 轨道根数与位置、速度矢量之间的转换关系
2.5 卫星轨道量的几种表达形式与计算
2.6 抛物线轨道和双曲线轨道
参考文献
第3章 构造卫星轨道摄动解的分析方法
3.1 受摄二体问题的数学处理
3.2 摄动运动方程的几种常用形式
3.3 构造小参数幂级数解的摄动法
3.4 摄动法的改进——平均根数法
3.5 拟平均根数法——形式解的构造
3.6 无奇点轨道摄动解的构造方法
参考文献
第4章 地球卫星受摄运动轨道外推的无奇点分析解
4.1 卫星运动采用的完整力模型
4.2 地球非球形引力扁率项J_2的一阶摄动解
4.3 地球椭率项J_2,2的一阶摄动解
4.4 一阶摄动解意义下的坐标系附加摄动
4.5 地球非球形引力位的高次带谐项J_l（l>=3）摄动解
4.6 地球非球形引力位的高次田项J_l,m（l>=3,m=0～l）摄动解
4.7 日、月引力摄动解
4.8 地球形变摄动解
4.9 后牛顿效应的处理
4.10 太阳光压摄动解
4.11 大气阻力摄动解
4.12 小推力作用下的轨道变化
参考文献
第5章 卫星的轨道设计与轨道寿命估计
5.1 恒星周期与交点周期
5.2 极轨卫星的轨道特征
5.3 太阳同步轨道的存在与设计
5.4 冻结轨道的存在与设计
5.5 中心天体同步轨道的存在与设计
5.6 引力摄动机制下的卫星轨道寿命估计与算法
5.7 大气阻力摄动机制下的卫星轨道寿命估计与算法
参考文献
第6章 月球和几个大行星的卫星轨道解
6.1 几个大行星和月球的引力场特征
6.2 月球卫星受摄运动的轨道解
6.3 火星卫星受摄运动的轨道解
6.4 金星卫星受摄运动的轨道解
参考文献
第7章 限制性三体问题中的轨道问题及其计算方法
7.1 坐标系的选择与小天体的运动方程
7.2 圆型限制性三体问题的Jacobi积分与解的存在性
7.3 圆型限制性三体问题中平动点位置的计算及其应用
7.4 卫星编队飞行的轨道设计与小行星探测中的伴飞问题
7.5 平动点轨道的几何特征与定轨方法
参考文献
第8章 卫星轨道外推中常用的数值方法
8.1 有关数值解法的基本知识
8.2 常用的单步法——Runge-Kutta方法
8.3 线性多步法——Adams方法和Cowell方法
8.4 数值解法在轨道力学应用中的几个关键问题
8.5 数值解法中右函数的计算
8.6 轨道长期演化问题引用的保真算法
参考文献
第9章 轨道确定问题的提法与初轨计算
9.1 轨道确定问题的提法
9.2 二体问题意义下的初轨算法回顾
9.3 受摄情况下的初轨确定算法
参考文献
第10章 精密轨道确定
10.1 精密定轨——轨道确定与参数估计
10.2 观测值的理论计算
10.3 转移矩阵的计算
10.4 状态估计——精密定轨解的计算
10.5 最小二乘估计及其在精密定轨中的应用
10.6 天地基网联合定轨和星间测量自主定轨
参考文献
附 录
附录1 天文常数
附录2 太阳系主要天体的平均历表计算公式
附录3 太阳系主要天体的定向模型
参考文献
· · · · · · (收起)