Applied Iterative Methods pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Byrne, Charles L.

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:

价格:742.00元

装帧:

isbn号码:9781568813424

丛书系列:

图书标签:

• 数值分析
• 迭代方法
• 科学计算
• 数值线性代数
• 优化算法
• 计算数学
• 算法
• 工程数学
• 数学软件
• 数值方法

好的，以下是一本不包含《Applied Iterative Methods》内容的图书简介，力求详尽且自然流畅，旨在介绍一个完全不同领域的主题： --- 《深空导航与星际旅行的理论基础：基于相对论效应的轨迹优化》 作者： 艾丽卡·范德堡 (Erica Vandenberg) 出版社： 宇宙动力学前沿出版社 (Frontiers of Cosmic Dynamics Press) 页数： 988页 定价： 185.00 美元 内容概述 本书深入剖析了在极端引力场环境下，实施远距离深空探测任务及未来星际航行的核心理论与计算框架。它并非着眼于传统的牛顿力学近似解，而是将爱因斯坦的广义相对论作为基石，构建了一套用于高精度轨道确定和高效推进策略制定的系统化方法。 全书的叙事结构围绕着如何克服时空曲率带来的挑战，确保探测器能够以最经济的燃料消耗，实现对遥远天体的精确捕获和变轨。我们聚焦于黎曼几何在轨道力学中的实际应用，特别是对测地线方程的数值求解与优化。 核心章节详述 第一部分：相对论性轨道动力学基础 (Foundations of Relativistic Orbital Dynamics) 本部分首先回顾了经典天体力学的局限性，并详细介绍了广义相对论中引力场对时空结构的影响。重点章节包括： 1. 引力场的几何描述： 对闵可夫斯基时空到洛伦兹流形的过渡进行严谨的数学推导，解释了计入后牛顿近似（Post-Newtonian Approximation）的必要性，尤其是在强场区域（如脉冲星或黑洞附近）。 2. 四维加速度与测地线： 建立了基于四维速度和坐标的测地线微分方程组。针对航天器推进系统的推力向量，本章详述了如何将实际推进脉冲转化为时空弯曲路径上的扰动项，这是后续优化工作的基础。 3. 时间膨胀效应与导航同步： 深入探讨了航天器自身时钟与地面参考系之间不可避免的时间差异。提供了多频段信号延迟校正模型，确保导航数据的实时一致性。 第二部分：先进推进系统与推力矢量控制 (Advanced Propulsion Systems and Thrust Vector Control) 本部分将理论力学与工程实践紧密结合，关注如何利用现有及前沿的推进技术，在相对论框架下制定最优的逃逸与捕获轨迹。 4. 高比冲推进的非线性建模： 详细分析了核热推进 (NTP) 和聚变脉冲推进 (FPP) 的推力特征。不同于传统恒定推力假设，本章引入了推力谱密度函数，并将其嵌入到变分法框架中。 5. 变分法与最优控制： 这是本书方法论的核心。我们采用庞特里亚金极大值原理 (Pontryagin’s Maximum Principle) 来推导在给定燃料约束下，最大化探测器最终速度（或最小化轨道半长轴误差）的推力策略。重点讨论了奇异控制区的处理方法，这在需要长时间低推力机动的星际任务中至关重要。 6. 引力弹弓效应的广义重构： 重新审视了利用行星引力场加速的经典“弹弓”概念。在强引力场背景下，弹弓效应不再是简单的速度叠加，而是对坐标系转换的复杂处理。本章提供了对木星系统引力助推任务的精确四维轨迹模拟案例。 第三部分：导航、滤波与误差修正 (Navigation, Filtering, and Error Correction) 要实现深空任务的成功，实时、鲁棒的导航是关键。本部分侧重于数据处理和状态估计。 7. 卡尔曼滤波的相对论修正： 经典的扩展卡尔曼滤波 (EKF) 无法直接处理广义相对论带来的系统性偏差。本章提出了“曲率补偿扩展卡尔曼滤波器” (CC-EKF)，通过在协方差矩阵预测步骤中引入时空曲率张量的雅可比矩阵，显著提升了在强引力梯度场中的状态估计精度。 8. 星载光学导航与星图匹配： 探讨了利用背景恒星对探测器自身姿态和位置进行独立校验的方法。特别关注了视差角的变化率在远距离观测中的敏感性分析，以及如何利用超致密星表进行鲁棒的模式识别。 9. 轨道保持与微小扰动补偿： 讨论了太阳风压力、光压以及非球形引力场（如行星四极矩）对既定测地线的影响。提供了一套基于扰动势的反馈控制律，用于实时修正姿态和微小轨道偏差，确保探测器不会漂离预设的行星捕获窗口。 本书特色与受众 本书的独特之处在于其对理论数学严谨性与工程实现可行性的完美融合。它摒弃了在低速、弱引力场下常见的简化假设，为读者提供了在未来数十年内，人类探索太阳系边缘乃至更远深空的必要理论工具。 目标读者包括： 航空航天工程、天体物理学及应用数学的高年级本科生和研究生。 从事深空探测任务规划、轨道设计和导航控制的专业工程师与研究人员。 对广义相对论在实际工程问题中应用的学者。 本书包含超过 300 个详细的数学推导和 50 个精选的数值算例（使用Fortran 90/2003编写的算法模板），旨在帮助读者从概念理解直接过渡到代码实现。 ---

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆