深空探测器轨道力学

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深空探测器轨道力学【深空探测器轨道力学】《深空探测器轨道力学》是2012 年5月电子工业出版社出版的图书，作者是刘林、侯锡云。本书主要讲述了深空探测器从近地空间飞抵目标天体的全程轨道力学等问题。
基本介绍中文名：深空探测器轨道力学
作者：刘林侯锡云
出版社：电子工业出版社
出版日期：2012 年5月
基本信息作者：刘林侯锡云书名：深空探测器轨道力学出版社：电子工业出版社出版日期：2012 年5月内容简介《深空探测器轨道力学》是深空探测器轨道力学领域的一本专着，全书共分十章，包括处理探测器各运行段的数学模型、已获得的基本结论和有待进一步深入探讨的关键问题，特别是与平动点有关的热点问题，如平动点的动力学特徵及其在深空探测中的套用前景。《深空探测器轨道力学》理论体系完整，并注意与实际套用的紧密联繫，既具有基础性又具有实用性，适合从事航天动力学的有关科技人员阅读，亦可作为相关专业研究生的专业教材或教学参考书。目录《深空探测器轨道力学》第1章绪论1.1太阳系动力学中限制性问题的提出1.2限制性问题的分类及其相应的力学背景1.2.1圆型和椭圆型限制性三体问题1.2.2限制性（n+1）体问题和受摄限制性三体问题模型1.2.3限制性（n+k）体问题1.3深空探测器运动的基本动力学模型1.3.1基本动力学模型1.3.2二体问题与圆型限制性三体问题1.3.3基本动力学模型的一般表达形式1.3.4受摄二体问题採用的数学表达形式1.3.5关于受摄圆型限制性三体问题参考文献第2章受摄二体问题与轨道器的在轨运动2.1二体问题的解2.1.1动量矩积分（或称面积积分）2.1.2运动平面内的轨道积分和活力公式2.1.3第6个积分——克卜勒方程2.1.4三种轨道形式——椭圆轨道、抛物线轨道和双曲线轨道.2.1.5位置矢量、速度矢量与轨道根数的关係2.2受摄二体问题的处理方法——常数变易法2.2.1摄动运动方程的各种形式2.2.2摄动运动方程的正则形式2.3受摄二体问题的小参数幂级数解2.3.1小参数幂级数解的存在性2.3.2小参数幂级数解的构造——摄动法2.3.3摄动变化中的长期项与周期项2.4环绕型探测器的在轨运动2.4.1形成环绕型探测器的轨道速度2.4.2目标天体轨道器在轨运动对应的力模型2.4.3环绕型探测器轨道的可能形式2.4.4环绕型探测器的轨道寿命问题参考文献第3章限制性三体问题的基本方程与jacobi积分3.1坐标系的选择与小天体的运动方程3.1.1质心惯性坐标系中小天体的运动方程3.1.2会合坐标系中小天体的运动方程3.1.3不同坐标系之间小天体的位置矢量和速度矢量的转换关係3.2圆型限制性三体问题的jacobi积分3.3hill问题与hill方程3.4椭圆型限制性三体问题3.4.1会合坐标系中小天体的运动方程（Ⅰ）——有量纲形式3.4.2会合坐标系中小天体的运动方程（Ⅱ）——无量纲形式3.4.3能量关係式3.5受摄限制性三体问题的基本方程3.5.1基本方程的建立3.5.2c ， c ， c的计算公式参考文献第4章限制性三体问题的特解4.1圆型限制性三体问题的5个特解——平动解4.1.1三个共线平动解4.1.2两个三角平动解4.2jacobi常数及其5个临界值ci（i=1 ， 2 ， … ， 5）4.3零速度面与运动可能区域4.3.1零速度面及其变化4.3.2运动可能区域4.4发射深空探测器的有关问题4.4.1引力範围与作用範围4.4.2hill範围4.4.3第二宇宙速度v24.4.4向月球发射探测器的最小速度4.5椭圆型限制性三体问题的特解4.6圆型限制性（2+2）体问题的特解参考文献第5章圆型限制性三体问题平动解的稳定性概况5.1各种稳定性的提法5.1.1动力系统5.1.2解的稳定性—初值稳定性5.1.3轨道稳定性5.1.4结构稳定性5.1.5稳定性的判别5.2平动解的稳定性概况5.2.1共线平动解l1,l2,l3的情况5.2.2三角平动解l4,l5的情况5.3共线平动点附近的运动稳定性问题5.4三角平动点附近的运动稳定性问题5.5太空飞行器编队飞行问题参考文献第6章共线平动点的动力学特徵及其套用6.1共线平动点附近的运动特徵与晕轨道6.1.1新坐标系的引入6.1.2共线平动点附近运动方程的高阶展开形式6.1.3高阶分析解的构造——晕轨道的形成6.1.4周期轨道和拟周期轨道的算法构造6.2共线平动点附近运动的不变流形6.2.1monodromy矩阵6.2.2流形的局部线性近似6.2.3流形的全局化6.2.4流形的全局演化6.3实际力模型下的拟周期轨道6.3.1实际力模型下的运动方程6.3.2实际力模型下的lissajous轨道6.3.3实际力模型下的quasi?halo轨道6.3.4实际力模型下的不变流形6.4共线平动点在深空探测中的套用6.4.1探测器在共线平动点附近的定位与保持6.4.2发射深空探测器的节能过渡附录1lyapunov中心定理和lyapunov中心流形定理附录2三阶halo轨道分析解的係数参考文献第7章三角平动点的动力学特徵及其套用7.1三角平动点动力学特徵的进一步分析7.1.1三角平动点附近运动方程的高阶展开形式 7.1.2高阶分析解7.2三角平动点稳定性的研究状况7.3三角平动点附近的周期轨道族7.3.1短周期轨道族7.3.2长周期轨道族7.3.3垂直周期轨道族7.3.4马蹄形周期轨道族7.4实际力模型下的拟周期轨道7.4.1拟周期轨道的构造7.4.2实际力模型下三角平动点稳定性的探讨7.5探测器在三角平动点附近的定位与保持7.5.1圆型限制性三体问题模型下的控制模式7.5.2太阳系实际力模型下的控制模式7.5.3在确定目标轨道前提下的控制模式附录三维周期轨道分析公式中的係数表达式参考文献第8章月球探测的轨道问题8.1发射月球探测器的基本依据与自由返回轨道8.1.1最小速度及其相关问题8.1.2月球探测的自由返回轨道8.1.3关于自由返回轨道的分析8.2发射月球探测器的hohmann转移轨道8.2.1转移轨道设计的数学问题8.2.2地—月转移轨道的设计方法8.2.3地—月转移轨道算例8.2.4四种类型转移轨道8.2.5发射轨道定性分析8.2.6发射视窗问题8.3月—地转移轨道及返回轨道的几何特徵8.3.1约束条件与设计方法8.3.2轨道计算示例8.3.3再入点的变化特徵8.3.4返回视窗的选择8.4发射月球探测器各类转移轨道的相互比较8.4.1利用地—月系l1点的转移方式8.4.2利用地—月系l2点的转移方式8.4.3三种类型转移轨道的比较8.4.4月球探测器发射的其他方式参考文献第9章行星探测的轨道问题9.1朗伯方程9.1.1朗伯定理9.1.2朗伯方程的具体形式9.1.3朗伯方程的求解9.2火星探测器的转移轨道9.2.1关于火星探测轨道的简单回顾9.2.2hohmann转移轨道9.2.3转移轨道示例9.2.4火星探测器发射的借力加速机制9.3外行星与小行星探测中的轨道问题9.3.1外行星探测的轨道问题9.3.2小行星探测的轨道问题参考文献第10章深空探测器在轨运行的定轨问题10.1深空探测器定轨问题的提法10.2深空探测器运行过程中的初轨确定10.2.1短弧初轨确定方法的基本原理10.2.2测角资料的初轨确定方法10.2.3测角资料初轨确定的算例10.2.4结束语10.3深空探测器的精密定轨问题10.3.1精密定轨轮廓10.3.2估计理论及常用的最小二乘估计方法10.3.3最小二乘估计的两种算法 10.3.4具有先验值的最小二乘估计10.3.5精密定轨中引用最小二乘估计方法的线性化处理10.3.6观测量的理论计算——残差y的提供10.3.7矩阵b～的计算——条件方程的构成10.3.8精密定轨中的两种算法——批处理与序贯处理10.3.9定轨计算的叠代过程及有关问题10.4月球探测器的精密定轨算例10.4.1地月坐标系的选取和转换10.4.2力模型的选取10.4.3批处理定轨10.4.4具体算例参考文献附录附录a天文常数附录b主要天体的星曆b.1大行星的平均轨道根数b.2月球的平均轨道根数b.3大行星平均轨道根数的另一种算法b.4时间系统b.5儒略日参考文献附录c主要天体的星体坐标系参考文献附录d地球坐标系d.1岁差章动矩阵d.1.1关于岁差量的计算d.1.2关于章动量的计算d.1.3岁差章动矩阵q(t)的计算d.2地球自转矩阵d.3极移矩阵d.4关于iau1980规範的说明d.4.1iau1980规範下地心天球坐标系与地固坐标系之间的转换d.4.2与iau2000规範的对应关係和比较d.4.3检验差别的算例附录e月球坐标系e.1三种月心赤道坐标系e.2三种月心赤道坐标系之间的转换关係