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轨道力学基础


作者:
刘林 侯锡云
定价:
58.00元
ISBN:
978-7-04-048742-8
版面字数:
610.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
假精装
重点项目:
暂无
出版时间:
2018-09-25
读者对象:
高等教育
一级分类:
物理学与天文学类
二级分类:
物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类:
其他课程

本书是轨道力学领域的基础教材,书中针对太阳系中小天体(包括人造天体)运动所涉及的两类数学模型(受摄二体问题和受摄限制性三体问题)作了全面阐述。本书对于受摄二体问题的基本概念作了详尽而系统的论述,包括近代天体力学中解决该类问题所采用的各种分析方法(又称普遍摄动法):经典摄动法、平均根数法和变换方法;对于受摄限制性三体问题,就圆型限制性三体问题存在的雅可比积分和五个平动解的动力学特征(特别是相关的稳定性问题)作了系统论述,既可为太阳系轨道力学的研究工作打下必备的基础,又可为其在航天领域的应用提供理论依据。最后考虑到轨道力学工程应用领域的需要,以一章的篇幅对各类天体运动的轨道确定方法作了较详尽的介绍。另外,在本教材的附录中,作为数学工具,〖JP3〗对求解常微分方程的数值方法(曾在受摄二体问题的求解问题中称为特别摄动法)作了必要的介绍,包括单步法、多步法和哈密顿算法(亦称辛算法)。

为了便于读者阅读,书中对时空参考系、无摄运动和受摄运动的概念等天体力学基础知识都作了必要的阐述。全书共分12章,主要针对太阳系中小天体(包括人造天体,即各类空间探测器)的质心运动,论述解决相应轨道问题的基本方法。本书理论体系完整,并注意与实际应用的紧密联系,既具基础性又具实用性,可作为高等学校天文、应用数学、应用物理、一般力学和航天动力学等领域高年级本科生和研究生学习轨道力学的基础教材,也可作为有关科技人员的参考书。

  • 前辅文
  • 绪论
    • 0.1 太阳系动力学中的轨道力学问题
    • 0.2 轨道力学涉及的两类力学系统
    • 0.3 卫星运动采用的数学模型——受摄二体问题
    • 0.4 小行星和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 参考系简介
    • 1.1 时间系统与儒略日
    • 1.2 空间坐标系
    • 1.3 地球坐标系统
    • 1.4 月球坐标系统
    • 1.5 火星坐标系统
    • 参考文献
  • 第2章 卫星运动的基本参考模型——二体问题
    • 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 开普勒方程的解法
    • 2.6 抛物线轨道和双曲线轨道
    • 参考文献
  • 第3章 受摄二体问题的基本方程与小参数幂级数解
    • 3.1 受摄二体问题的处理方法与常数变易法的引用
    • 3.2 摄动运动方程的建立
    • 3.3 摄动运动方程的各种形式
    • 3.4 摄动运动方程的奇点与处理方法
    • 3.5 小参数幂级数解的构造——摄动法
    • 参考文献
  • 第4章 改进的摄动法
    • 4.1 参考解的选择——平均根数的引入
    • 4.2 椭圆运动中有关量的平均值
    • 4.3 平均根数法——形式解的构造
    • 4.4 中心天体的扁率摄动解
    • 4.5 摄动解中的奇点问题与拟平均根数法
    • 4.6 无奇点摄动解的构造
    • 参考文献
  • 第5章 变换方法
    • 5.1 哈密顿力学简介
    • 5.2 正则变换
    • 5.3 正则变换的构造——生成函数
    • 5.4 正则变换方法的引用
    • 5.5 一般变换方法
    • 参考文献
  • 第6章 卫星运动所承受的各类摄动
    • 6.1 中心天体非球形引力摄动
    • 6.2 坐标系附加摄动
    • 6.3 非球形引力摄动下卫星运动轨道的基本特征
    • 6.4 第三体引力摄动
    • 6.5 后牛顿效应
    • 6.6 非引力摄动
    • 参考文献
  • 第7章 限制性三体问题的基本方程与Jacobi积分
    • 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 椭圆型限制性三体问题
    • 7.4 圆型限制性(2+2)体问题
    • 7.5 受摄圆型限制性三体问题的基本方程
    • 参考文献
  • 第8章 圆型限制性三体问题的特解
    • 8.1 圆型限制性三体问题的五个特解——平动解
    • 8.2 Jacobi常数及其五个临界值
    • 8.3 零速度面与运动可能区域
    • 8.4 椭圆型限制性三体问题的特解
    • 8.5 圆型限制性(2+2)体问题的特解
    • 8.6 圆型限制性三体问题的周期解
    • 参考文献
  • 第9章 圆型限制性三体问题平动解的稳定性概况
    • 9.1 各种稳定性的提法与判别
    • 9.2 平动解的稳定性概况
    • 9.3 共线平动点附近的运动稳定性问题
    • 9.4 三角平动点附近的运动稳定性问题
    • 9.5 航天器编队飞行问题
    • 参考文献
  • 第10章 平动点的动力学特征及其应用
    • 10.1 共线平动点附近的周期与拟周期运动
    • 10.2 共线平动点附近运动的不变流形
    • 10.3 共线平动点的特征在深空探测中的应用
    • 10.4 三角平动点附近运动的短周期与长周期轨道
    • 10.5 三角平动点的特征在深空探测中的应用
    • 10.6 平动点的动力学特征在发射深空探测器中的应用简介
    • 附录 三阶Halo轨道分析解的系数
    • 参考文献
  • 第11章 共振问题与长期演化
    • 11.1 小分母问题与轨道共振
    • 11.2 太阳系主带小行星的共振现象与Kirkwood gaps
    • 11.3 近地小行星涉及的共振问题与轨道演化
    • 11.4 太阳系中的混沌现象
    • 11.5 太阳系的长期演化问题
    • 参考文献
  • 第12章 初轨确定与精密定轨
    • 12.1 定轨问题的提法
    • 12.2 短弧初轨确定的基本原理
    • 12.3 各类资料的初轨确定方法
    • 12.4 精密定轨——轨道确定与参数估计
    • 12.5 天地基网联合定轨和星间测量自主定轨问题
    • 12.6 最小二乘估计及其在精密定轨中的应用
    • 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
    • 附录4 轨道运动方程的数值解法
    • 附录参考文献