航天器动力学与控制导论

本书对航天器轨道与姿态动力学及控制进行了基本介绍。在这个领域已出版过一些非常优秀的书籍。我们的初衷并非是与这些书籍一较高下。然而，这些书中很多都假设读者具有相当深厚的研究背景，使初学者难以深入跟随其思路。我们希望本书可以弥补上述不足，并使读者通过学习本书，能够更容易地理解该领域中内容更深入的文献。本书介绍航天器动力学及控制学的初级内容，适用于大学高年级水平或初级研究生水平的读者。本书分为轨道力学与航天器姿态动力学及控制两部分，因此可以供两个学期的课程使用，每个学期研究其中一个课题，也可以供读者自学使用。

第1章 运动学
1.1 物理矢量
1.1.1 标量积
1.1.2 矢量积
1.1.3 其他有用的矢量恒等式
1.2 参考系和物理矢量坐标
1.2.1 矢量加法与标量乘积
1.2.2 标量积
1.2.3 矢量积
1.2.4 列矩阵特性
1.3 旋转矩阵
1.3.1 主轴旋转
1.3.2 广义旋转
1.3.3 欧拉角
1.3.4 四元数法
1.4 矢量微分
1.4.1 角速度
1.4.2 根据欧拉角速率求角速度
1.4.3 根据四元数律确定角速度
1.5 速度与加速度
1.6 角速度的更多严谨定义
1.7 注释
参考文献

第2章 刚体动力学
2.1 单个质点的动力学
2.2 质点系的动力学
2.3 刚体动力学
2.3.1 平动动力学
2.3.2 转动动力学
2.4 惯量矩阵
2.4.1 平行移轴定理
2.4.2 旋转变换定理
2.4.3 主轴
2.5 刚体的动能
2.6 注释
参考文献

第3章 开普勒二体问题
3.1 运动学方程
3.2 运动常量
3.2.1 轨道角动量
3.2.2 轨道能量
3.2.3 偏心率矢量
3.3 开普勒轨道形状
3.3.1 近心点坐标系
3.4 开普勒定律
3.5 飞行时间
3.5.1 圆轨道
3.5.2 椭圆轨道
3.5.3 抛物线轨道
3.5.4 双曲轨道
3.6 轨道要素
3.6.1 日心-黄道坐标系
3.6.2 地心-赤道坐标系
3.6.3 总结
3.7 位置和速度已知条件下的轨道要素
3.8 位置和速度给出轨道要素
3.9 注释
参考文献
……
第4章 初步定轨
第5章 轨道机动
第6章 星际轨迹
第7章 轨道扰动
第8章 低推力轨道分析与设计
第9章 航天器编队飞行
第10章 受的三体问题
第11章 航天器姿态稳定导论
第12章 航天器上的干扰力矩
第13章 扭矩-自由姿态运动
第14章 自旋稳定
第15章 双自旋稳定
第16章 重力梯度稳定
第17章 主动航天器姿态控制
第18章 劳思稳定判据
第19章 根轨迹
第20章 应用根轨迹方法设计控制系统
第21章 频率响应
第22章 相对稳定性
第23章 频域控制系统设计
第24章 非线性航天器姿态控制
第25章 航天器导航
第26章 航天器姿态控制设计中的实际问题
附录A 复变量运算的复习
附录B 航天器运动的数值仿真
参考文献