航天器轨道姿态动力学与控制

本书是作者在多年指导 研究生、参与本科生教学的 基础上，参考国内外本领域 许多专家的研究成果，精心 撰写的一本关于航天器轨道 姿态动力学与控制的教材。 本书致力于让读者理解航天 领域重要基础概念的含义， 了解航天器轨道姿态运动规 律，掌握轨道设计与姿态控 制的基本方法，理解经典关 系式的推导过程，并对航天 器轨道姿态动力学与控制领 域形成较为全面的知识体系 。本书的主要内容有空间环 境概况、航天器轨道设计与 控制方法、航天器相对运动 与星座设计方法、深空探测 轨道设计、航天器姿态运动 与控制等。 本书可供航空航天工程 、飞行器设计等各专业的研 究生、高年级本科生作为学 习用书，同时适合从事航天 器总体设计、轨道设计、姿 态控制等领域的科技工作者 作为参考用书。

第1章 空间环境概况 1.1 近地空间环境 1.1.1 地球形状及引力场 1.1.2 地球大气 1.1.3 地球磁场与辐射带 1.2 地月空间环境 1.2.1 地月系统的运转特性 1.2.2 月球形状及引力场 1.3 太阳系空间环境 1.3.1 太阳系的基本构成 1.3.2 太阳活动 1.3.3 太阳辐射 第2章 航天器轨道的基本特性 2.1 航天器轨道的时间系统与坐标系统 2.1.1 航天器轨道的时间系统 2.1.2 航天器轨道的坐标系统 2.2 二体轨道动力学 2.2.1 二体问题运动方程 2.2.2 二体问题的6个积分 2.2.3 轨道参数及坐标转换 2.3 二体轨道的初值问题 2.3.1 拉格朗日系数 2.3.2 普适变量描述的初值问题 2.4 星地空间基本几何关系 2.4.1 高低角和方位角 2.4.2 星下点轨迹 2.4.3 可见覆盖区 第3章 航天器轨道摄动 3.1 轨道摄动方程 3.1.1 密切轨道根数 3.1.2 拉格朗日型轨道摄动方程 3.1.3 高斯型轨道摄动方程 3.2 地球非球形引力摄动 3.2.1 地球引力场的位函数 3.2.2 引力摄动作用下的航天器运动 3.2.3 地球J2项引力摄动 3.3 大气阻力摄动 3.4 第三体引力摄动和太阳光压摄动 3.4.1 日月引力摄动 3.4.2 太阳光压摄动 3.5 利用摄动力的特殊轨道 3.5.1 太阳同步轨道 3.5.2 临界轨道 3.5.3 冻结轨道 3.5.4 地球静止轨道 3.5.5 回归轨道 第4章 航天器的轨道机动与保持控制 4.1 航天器轨道机动方式 4.2 航天器的单脉冲轨道机动 4.2.1 共面单脉冲轨道机动