具體描述
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適讀人群 ：本書適閤從事探測器相關領域的人員學習，是關於各種航天器定軌的重要參考書，是我國航天事業軌道力學理論的權威著作。本書理論體係完整，並注意到與實際應用的緊密聯係，既具基礎性又具實用性。有關科技人員從中可獲得解決天文探測與航天工程問題的理論依據和實用方法；也是天文、應用數學、一般力學和航天動力學等領域研究生學習軌道力學的基礎教材。
內容簡介
本書主要包含以下內容：（1）軌道動力學基礎知識。參考係的建立，無攝運動的基本規律，無攝運動與受攝運動之間的關係，受攝運動方程的基本解法及參考解選擇。（2）衛星軌道攝動理論。論述地球衛星在各種力學因素作用下的受攝運動方程的各種具體解法和結果，以及攝動解蘊涵的動力學特徵，從而揭示衛星軌道變化規律。（3）衛星運動定軌問題。包括無任何初始信息的短弧初軌確定原理和方法，以及與其完全不同的精密軌道確定的基本原理和關鍵問題。作者簡介
劉林，南京大學天文係教授，博士生導師，天體力學與航天器軌道力學專傢，我國航天器軌道力學的奠基人之一，被譽為我國航天器軌道力學學科的主要開創者和傳授者。長期從事天體力學的基礎研究和航天器軌道力學的理論與應用研究，在近年來神舟飛船、探月工程等重大航天任務中，做齣瞭重要貢獻。他的很多開創性成果與我國航天工程緊密相連，近年來主要從事深空探測軌道力學研究，先後主持國傢自然科學基金和多項航天領域研究課題，在國內外學術刊物上發錶相關論文250多篇，齣版專著和教材10餘本。曾獲1978年全國科學大會重大成果奬、中國天文學會張鈺哲奬，三次獲得國傢教委科技進步二等奬等。曾任中國天文學會理事、天體力學與衛星動力學專業委員會主任、中國宇航學會理事等，現任宇航學報編委、天文學報編委、教育部深空探測聯閤研究中心學術委員會委員等。目錄
第1章 衛星運動的數學模型與參考係的選擇 1
1．1 衛星在軌運動的數學模型及其求解問題 1
1．2 時空參考係 3
1．3 地球坐標係統 9
1．4 月球坐標係統 22
1．5 火星坐標係統 30
參考文獻 35
第2章 二體問題――無攝運動 37
2．1 二體問題的解――六個獨立積分 37
2．2 橢圓運動的基本關係式 43
2．3 軌道根數與位置、速度矢量之間的轉換關係 48
2．4 橢圓運動的微分關係式 51
2．5 橢圓運動的展開式 55
2．6 拋物綫軌道和雙麯綫軌道 62
參考文獻 65
第3章 受攝運動方程的建立及其基本解法 66
3．1 受攝運動的處理方法――常數變易法 66
3．2 攝動運動方程的建立 70
3．3 攝動運動方程的各種形式 76
3．4 攝動運動方程的奇點與處理方法 81
3．5 小參數冪級數解的構造――攝動法 86
參考文獻 90
第4章 改進的攝動法――平均根數法 91
4．1 參考解的選擇――平均根數的引入 92
4．2 橢圓運動中有關量的平均值 93
4．3 平均根數法 96
4．4 中心天體的扁率攝動解 100
4．5 衛星軌道半長徑二階周期攝動項的獲得 110
4．6 扁率攝動解的幾種形式及其等價性 113
參考文獻 116
第5章 中心天體的非球形引力攝動 117
5．1 天體非球形引力位的一般錶達形式 118
5．2 太陽係幾個大行星和月球非球形引力位的特徵 130
5．3 地球非球形引力帶諧項的攝動解 135
5．4 地球非球形引力田諧項的攝動解 151
5．5 月球非球形引力攝動解的構造 163
5．6 金星非球形引力攝動解的構造 172
5．7 坐標係附加攝動及其相關問題 175
參考文獻 192
第6章 小分母問題及其解決方法――擬平均根數法 195
6．1 問題的提齣 195
6．2 通約奇點對應的軌道共振問題 196
6．3 擬平均根數法 200
6．4 采用擬平均根數法構造中心天體的非球形引力攝動解 203
6．5 同時消除e＝0和通約奇點的攝動法 210
6．6 同時消除e＝0，i＝0和通約奇點的攝動法 225
參考文獻 227
第7章 其他引力攝動 228
7．1 衛星軌道的第三體引力攝動模型 228
7．2 地球衛星軌道的第三體引力攝動解 232
7．3 其他大天體衛星軌道的第三體引力攝動簡介 243
7．4 中心天體的形變攝動 245
7．5 衛星軌道運動中的後牛頓效應 251
參考文獻 258
第8章 非引力攝動與軌道機動問題 260
8．1 太陽輻射壓攝動 260
8．2 阻尼效應――大氣阻力攝動 272
8．3 錶麵力模型的改進問題 291
8．4 小推力助推問題與軌道機動 293
參考文獻 295
第9章 衛星軌道變化的特徵及其應用 297
9．1 恒星周期與交點周期 297
9．2 極軌衛星 303
9．3 太陽同步衛星 306
9．4 凍結軌道的存在及其特徵 310
9．5 臨界傾角軌道的特徵及其應用 318
9．6 中心天體同步軌道的漂移現象 320
9．7 衛星運動的軌道壽命問題 328
參考文獻 232
第10章 變換方法 334
10．1 哈密頓力學簡介 334
10．2 正則變換 339
10．3 正則變換方法的引用 351
10．4 一般變換方法 372
參考文獻 377
第11章 軌道運動方程的數值解法 379
11．1 常微分方程數值解法簡介 379
11．2 常用數值解法中的單步法 382
11．3 常微數值解法中的多步法 388
11．4 衛星運動方程數值解中狀態量和積分步長的選擇 395
11．5 衛星運動方程數值解中沿跡誤差的特徵及其控製 400
參考文獻 404
第12章 衛星軌道確定問題 406
12．1 衛星軌道確定問題的提法 406
12．2 初軌確定的基本前提與定軌原理 407
12．3 精密定軌簡介 420
12．4 衛星軌道預報與定軌的關係 437
參考文獻 438
附錄1 天文常數 440
附錄2 常用公式 442
附錄3 幾個大天體的引力場模型 449
附錄4 太陽係大天體的平均 軌道計算公式 482
附錄5 IAU2000天體定嚮模型 486
前言/序言
太陽係中各天體的運動，特彆是小天體的運動（包括各類空間探測器），所處的力學環境基本上隻有一個或兩個主要外力源，其他外力作用相當於小擾動，因此，可以分彆處理成受攝二體問題或受攝限製性三體問題。例如，各大行星的繞日運動，自然衛星繞大行星的運動，人造衛星繞地球的運動等，運動中承受的外力作用隻有一個主要力源，即其環繞的中心天體的質點引力，相應的數學模型都歸結為受攝二體問題。從地球上所發射的航天器不外乎兩種類型：環繞型和非環繞型。對太陽係中各天體（包括地球，月球，火星等大天體和小行星）做近距離探測而形成的環繞型探測器，即通常所說的人造衛星，其運行狀態就是一個變化橢圓軌道。而非環繞型探測器有多種形態，包括發射月球探測器、火星探測器和多星探測器全過程中的轉移軌道段（從相對地球的橢圓軌道轉化為雙麯綫軌道；對火星等探測器而言，運行途中還有相當長一段以太陽為中心天體的橢圓軌道型的巡航段）或飛越某一大天體的運行段（相對該天體為雙麯綫軌道），還有在兩個大天體引力共同作用下的運行段等。簡單地說就是相對上述環繞型而言的非固定運行狀態的總稱。
本書是闡述環繞型探測器的運動規律，即衛星軌道力學，這是全套專著第二本書的內容，即以受攝二體問題為主綫展開論述的衛星運動問題，書名為“衛星軌道理論與應用”。而關於以限製性三體問題的研究成果及其在航天領域應用展開的論述，是全套專著第三本書的內容，名為“深空探測軌道理論與應用”。
軌道力學問題的研究既可以像數學那樣作為一種邏輯思維的訓練，從而獲得對原理和形式邏輯關係的普遍瞭解，又可以從實用角度進行研究和解決具體問題。前者當然不可忽視，而後者同樣是本書內容側重的方麵。因此，書中將主要闡述天體力學中有關軌道問題的一些重要方法，包括分析方法和數值方法，以及必要的定性分析知識。
本書是從衛星軌道及其變化規律這一角度來安排內容，全麵而係統地闡明衛星軌道運動中的基本問題，並側重於對解決各種軌道及其變化問題所涉及的力學概念、數學原理和具體方法給以嚴格的論述，以便讀者更好地利用書中提供的有關方法和結果，去處理軌道設計、地麵測控及各有關領域應用涉及的衛星軌道力學問題。全書內容主要包含以下兩個部分：
（1）軌道動力學的基礎知識。參考係的建立，無攝運動（對應二體問題）的基本規律，無攝運動與受攝運動之間的關係，受攝運動方程的基本解法（小參數冪級數解）及參考解的選擇。
（2）衛星軌道的攝動理論。全麵論述衛星在各種外力因素作用下的受攝運動方程的各種具體解法和結果，攝動解蘊涵的動力學特徵及幾類特殊軌道的運動規律。
除上述主要內容外，考慮到讀者對衛星軌道力學的理論與應用要有一個完整性的瞭解，對軌道力學在航天測控係統中的直接應用——衛星定軌和預報，也在本書最後一章用適當的篇幅做瞭概要性闡述；而有關軌道確定的基本原理、數學模型的建立及具體處理方法等，是全套專著第四本書的內容，名為“航天器定軌理論與應用”。
本書是根據作者50多年來在教學與科研工作中的積纍而寫成的，書中內容主要取自作者的幾本著作，如《人造地球衛星軌道力學》、《航天器軌道理論》和《月球探測器軌道力學》，以及公開發錶的近200篇學術論文及30多篇相關研究課題的技術報告。這些論著、文章和技術報告中的有關內容在國內已被普遍采（引）用，在此基礎上，又進一步根據實際應用狀況做瞭必要的修改與充實，並補充瞭作者未曾公開發錶過的但已證實用之有效的研究成果，使其成為一本有關環繞型探測器（特彆是人造地球衛星）軌道理論的較全麵而係統的著作，以適應我國航天事業進一步發展對軌道力學理論的需求。
用戶評價
這本書就像一本打開瞭新世界大門的鑰匙，讓我得以窺探到太空深處那些看不見的運行規律。我一直對“衛星”這個概念充滿好奇，總覺得它們是神秘而遙遠的，但這本書卻用一種非常接地氣的方式，將它們與我們日常生活緊密聯係起來。書中對不同軌道分類的講解，從近地軌道到高橢圓軌道，再到特殊的軌道設計，每一個都配有詳實的圖解和實際應用案例，讓我能夠清晰地理解它們各自的特點和用途。我尤其喜歡關於“軌道選擇”的討論，它解釋瞭為什麼不同的任務需要選擇不同的軌道，例如用於遙感觀測的傾斜軌道，或是用於通信的中圓軌道。這本書讓我明白，每一個衛星的軌道都不是隨意設定的，而是經過深思熟慮的科學決策。讀到關於“軌道變軌”的部分，我纔瞭解到，衛星並非一成不變地運行在預設軌道上，而是可以通過精確的推力調整來實現軌道的變化，從而完成任務的轉換或者規避潛在的危險。這種對衛星運動狀態的精細控製，讓我對航天技術的復雜性和精密性有瞭全新的認識。
評分作為一名對宇宙探索充滿熱情的愛好者，我一直想尋找一本能夠深入淺齣地解釋衛星運行原理的書籍，而這本《衛星軌道理論與應用》無疑是我的不二之選。書中對於軌道參數的闡述，例如偏心率、傾角、升交點赤經等等，都進行瞭非常詳盡的介紹，並配以直觀的圖示，讓我能夠清晰地理解這些參數是如何定義一顆衛星在太空中的具體位置和運動狀態的。我特彆欣賞書中關於“軌道畸變”的分析，它詳細解釋瞭地球非球形、大氣阻力以及其他天體引力對衛星軌道産生的擾動，並且提供瞭相應的數學模型來描述和預測這些擾動。這讓我認識到，衛星的軌道並非一成不變，而是時刻處於一種動態的平衡之中。書中關於“軌道保持”技術的介紹，更是讓我對現代衛星的精密度有瞭更深的認識，瞭解到瞭微小的姿態調整和推進器點火是如何實現對衛星軌道的精確控製，從而保證其長期穩定的運行。閱讀過程中，我多次被書中對於復雜物理現象的精確描述所摺服，也對那些在幕後默默工作的科學傢和工程師們緻以崇高的敬意。這本書不僅僅是知識的傳授，更是一種智慧的啓迪，讓我對人類探索宇宙的決心和能力有瞭更深刻的理解。
評分這本書就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步深入瞭解衛星運行的奧秘。在閱讀的過程中，我逐漸擺脫瞭對衛星的模糊認知，而是對其有瞭更為具體和深刻的理解。書中對“軌道力學”的闡述，從基礎的萬有引力定律到復雜的軌道攝動理論，都進行瞭詳盡的解釋，並且配以清晰的圖示和數學公式，讓我能夠更好地理解這些概念。我特彆喜歡書中關於“軌道設計”的章節，它解釋瞭為什麼不同的任務需要采用不同的軌道，例如用於通信的地球同步軌道，或是用於偵察的極地軌道。這讓我看到瞭理論知識如何與實際需求相結閤，從而為人類社會的發展提供支持。讀到關於“軌道控製”的內容，我纔瞭解到，原來衛星並非一成不變地運行在預設軌道上，而是可以通過精確的推進和姿態調整來實現軌道的改變，以應對各種情況。這讓我對航天技術的精密性和復雜性有瞭全新的認識，也更加理解瞭每一次太空探索的背後所付齣的心血。
評分從這本書的字裏行間，我感受到瞭作者對衛星軌道理論的深刻理解和對實際應用的清晰把握。它不僅僅是一本理論書籍，更是一本充滿智慧的實踐指南。我之前對衛星軌道隻是模糊的概念，但通過閱讀這本書，我對“軌道動力學”有瞭全新的認識。書中對牛頓萬有引力定律在軌道力學中的應用，以及開普勒三大定律的詳細闡述，讓我對衛星如何圍繞地球運動有瞭基本的理解。我特彆喜歡關於“軌道穩定性和不穩定性”的章節，它解釋瞭為什麼有些軌道是相對穩定的，而有些軌道則容易受到乾擾而發生變化，並且提供瞭相應的計算方法來分析這些情況。這讓我明白瞭，在太空中維持衛星的穩定運行是一項多麼具有挑戰性的工作。書中關於“軌道控製技術”的詳細介紹，讓我看到瞭人類在如何精確地調整和維持衛星軌道方麵所付齣的努力，從姿態控製到軌道機動，每一個環節都凝聚著科學傢的智慧和工程師的汗水。這本書讓我更加深刻地理解瞭，每一次成功的衛星任務，都離不開對軌道動力學原理的深刻理解和對航天技術的精湛掌握。
評分這是一本讓我沉浸其中、難以自拔的書籍。它以一種係統性的方式，將衛星軌道理論的方方麵麵都展現齣來，既有理論深度，又不乏實踐指導意義。書中對“軌道根數”的詳細講解，讓我明白瞭這些看似枯燥的數字是如何勾勒齣衛星在浩瀚宇宙中的運行軌跡的。我特彆喜歡關於“軌道動力學”的部分，它詳細闡述瞭影響衛星運行的各種力學因素，從萬有引力到大氣阻力，再到太陽光壓，每一個因素都被納入瞭嚴謹的數學模型之中。這讓我對衛星的運動有瞭更全麵的認識，也理解瞭為什麼保持衛星軌道的穩定運行是一項如此復雜和精密的工程。書中關於“軌道變化和控製”的章節，更是讓我驚嘆於人類在駕馭太空中的能力，從軌道機動到姿態調整，每一個操作都離不開精確的計算和周密的計劃。這本書讓我看到瞭，每一次衛星任務的成功，都凝聚著無數科學傢和工程師的智慧和汗水，是對人類探索未知世界的不懈追求的最好證明。
評分這本書簡直就像一本寶藏，裏麵蘊含著我一直以來想要探尋的關於太空的知識。我一直覺得，衛星在太空中到底是怎麼運動的，這就像是一個未解之謎，但這本書卻一步步地為我揭開瞭謎底。書中對“軌道參數”的細緻解讀，讓我明白瞭為什麼每一個衛星都有自己獨特的“身份證”，比如軌道高度、傾角、偏心率等等，這些參數決定瞭它在太空中的軌跡。我特彆喜歡關於“軌道攝動”的講解，它讓我明白瞭，原來衛星的軌道並不是一條完美的橢圓，而是會受到各種因素的影響而發生微小的變化，比如地球的引力不均勻，還有太陽和月球的引力。書中提供瞭詳細的數學模型來描述這些變化，讓我對這些“擾動”有瞭更直觀的理解。讀到關於“軌道維持”的部分，我纔瞭解到，原來科學傢們需要定期對衛星進行“微調”，來糾正這些軌道變化，讓衛星能夠始終保持在預定的位置上。這讓我感嘆，原來太空中的運行也需要如此精密的“維護”，纔能保證衛星的正常工作。
評分這是一本讓我茅塞頓開的書籍，它將我內心深處對太空的疑問一一解答。作者以一種循序漸進的方式，將衛星軌道理論的復雜內容變得易於理解。我之前對“軌道”的概念隻停留在錶麵，但通過閱讀這本書，我對“軌道動力學”有瞭更深入的認識。書中對牛頓萬有引力定律和開普勒軌道定律的闡述，讓我明白瞭衛星是如何被地球引力束縛，並且按照特定的軌跡運行的。我尤其喜歡書中關於“軌道穩定性”的討論，它解釋瞭為什麼有些軌道是相對穩定的，而有些軌道則容易受到外界因素的乾擾而發生變化。這讓我明白，在太空中維持衛星的穩定運行是一項多麼具有挑戰性的工作。書中關於“軌道控製技術”的介紹，讓我看到瞭人類在如何精確地調整和維持衛星軌道方麵所付齣的努力，從姿態控製到軌道機動，每一個環節都凝聚著科學傢的智慧和工程師的汗水。這本書讓我更加深刻地理解瞭，每一次成功的衛星任務，都離不開對軌道動力學原理的深刻理解和對航天技術的精湛掌握。
評分這本書真的讓我大開眼界，簡直是打開瞭我對宇宙空間的新認知。在翻閱的過程中，我發現自己對於“衛星”這個詞的理解，從最初的隻是一個漂浮在太空中的小東西，逐漸演變成瞭一個擁有精密計算、復雜軌道和多重功能的動態實體。書中對不同軌道類型的細緻描述，比如近地軌道、地球同步軌道、極地軌道等等，都配以清晰的圖示和嚴謹的數學模型，讓我能夠直觀地理解它們之間的差異以及各自的優勢。特彆是關於軌道攝動和軌道維持的章節，讓我驚嘆於工程師們需要考慮的因素之多，從地球引力的不均勻性到太陽和月球的潮汐力，再到大氣阻力，甚至是太空垃圾的影響，每一個微小的因素都可能對衛星的長期穩定運行造成巨大的挑戰。而書中提供的各種軌道控製策略和燃料消耗的計算方法，則展示瞭人類在剋服這些睏難方麵所付齣的努力和智慧。我印象最深的是關於“霍曼轉移軌道”的講解，它解釋瞭如何在兩顆不同軌道的行星之間實現高效的軌道變更，這種精妙的計算和物理原理的應用，讓我對宇宙航行的復雜性有瞭全新的認識，也更加理解瞭每一次太空探索任務背後所付齣的心血和精確的規劃。這本書不僅僅是關於理論的堆砌，更讓我看到瞭這些理論在實際應用中的強大力量，從天氣預報、通信導航到科學觀測，衛星的每一個身影都離不開這些深奧而迷人的理論支撐。
評分這本書簡直是為我量身定做的科普讀物，將我一直以來對太空充滿好奇的心填得滿滿當當。讀這本書的過程，就像是在進行一場思維上的太空漫步，每一次翻頁都能帶來新的驚喜和啓發。作者用一種非常易於理解的方式，將那些原本聽起來高深莫測的“軌道力學”、“軌道動力學”等概念，抽絲剝繭地展現在我麵前。我尤其喜歡書中關於“軌道共振”的章節，它解釋瞭為什麼某些衛星能夠長時間保持穩定的相對位置，甚至能夠相互影響，這種“宇宙中的和諧之舞”讓我感到無比著迷。此外，關於“軌道失控”和“再入大氣層”的討論，雖然帶著一絲對風險的警示，但也讓我看到瞭人類在處理這些潛在危險時的審慎和預案。書中對於模擬和計算工具的介紹，也讓我瞭解到現代航天工程是如何通過強大的計算能力來預測和控製衛星的行為，這無疑大大降低瞭太空探索的風險。讓我受益匪淺的是關於“軌道插值”和“軌道預報”的內容，這些技術是保證衛星能夠持續提供服務，並且能夠被地麵站精確跟蹤的關鍵。在讀到這些部分時，我仿佛看到瞭無數數據在屏幕上流動，計算程序在飛速運轉，最終匯聚成一條清晰的衛星運行軌跡。這本書讓我明白，每一次成功的衛星任務，都離不開背後龐大而精密的計算體係和無數科研人員的辛勤付齣。
評分這本書對我來說，不僅僅是一本關於衛星軌道理論的書，更是一場關於宇宙運行規律的深度探索。作者用一種非常清晰且富有條理的方式，將復雜抽象的理論變得生動易懂。我之前對“軌道力學”的概念一直感到模糊，但這本書通過對牛頓定律和開普勒定律的深入講解，讓我對衛星的運動軌跡有瞭更清晰的認識。書中關於“軌道設計”的部分，讓我明白瞭為什麼不同的衛星任務需要設計齣不同的軌道，例如用於氣象監測的同步軌道，或是用於科學研究的低傾角軌道。這讓我看到瞭理論知識是如何與實際應用相結閤，從而實現人類探索宇宙的願望。我尤其對書中關於“軌道碎片”的討論印象深刻，它讓我意識到瞭太空垃圾對衛星運行的潛在威脅，以及科學傢們在如何規避和處理這些問題上所做的努力。這本書讓我明白，太空並非一成不變的淨土，而是充滿著各種挑戰和風險，而人類正是憑藉著智慧和科技，不斷地剋服這些睏難。
評分北京發到上海兩天就收到瞭 厲害
評分良心書籍,價格也公道!!!
評分很好
評分質量完好，送貨速度快，京東一如既往的靠譜
評分劉林老師的又一個力作，推薦給大傢，你值得擁有或珍藏！
評分還可以
評分不錯的東西，下次還來買
評分有點貴，書還是有些幫助
評分好
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