“軌道力學(xué)”是航天動力學(xué)（航天系統(tǒng)工程）中的一個(gè)極其重要的基礎(chǔ)領(lǐng)域，它涉及各類航天器的發(fā)射、總體(軌道設(shè)計(jì)、在軌測控等)和有效應(yīng)用的各個(gè)方面。
這本專著，是作者50多年來在該領(lǐng)域的教學(xué)、科研和工程實(shí)踐中總結(jié)出的應(yīng)用部分。主要內(nèi)容是針對太陽系中各類航天器(實(shí)際上都是環(huán)繞型的人造衛(wèi)星，只是中心天體不同而已)的軌道運(yùn)動問題，整理出一套有效的算法，包含航天器發(fā)射入軌后在軌運(yùn)行中的測量、跟蹤、定軌和預(yù)報(bào)，以及各類探測任務(wù)所需要的特定軌道的實(shí)現(xiàn)和保持。
書中，除包含必要的理論闡述和結(jié)果分析外，略去了計(jì)算原理的細(xì)節(jié)和公式推導(dǎo)的詳細(xì)過程，基本上是給出具體的算法及其相應(yīng)的計(jì)算公式，便于具有一定軌道力學(xué)基礎(chǔ)的航天技術(shù)人員直接引用，亦可供相關(guān)人員從中獲取必要的軌道力學(xué)知識。
劉林，南京大學(xué)天文系教授，博士生導(dǎo)師，天體力學(xué)家、教育家。天體力學(xué)與航天器軌道力學(xué)專家，我國航天器軌道力學(xué)的奠基人之一，被譽(yù)為我國航天器軌道力學(xué)學(xué)科的主要開創(chuàng)者和傳授者。長期從事天體力學(xué)的基礎(chǔ)研究和航天器軌道力學(xué)的理論和應(yīng)用研究。近年來，在神舟飛船、探月工程等重大航天任務(wù)中，做出了重要貢獻(xiàn)。
他的很多開創(chuàng)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(xué)研究，先后主持國家自然科學(xué)基金和多項(xiàng)航天領(lǐng)域研究課題，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文250多篇，出版專著和教材10余本，譯著一本。曾獲1978年全國科學(xué)大會重大成果獎，中國天文學(xué)會張鈺哲獎，三次獲得國家教委科技進(jìn)步二等獎等。曾任中國天文學(xué)會理事，天體力學(xué)與衛(wèi)星動力學(xué)專業(yè)委員會主任；中國宇航學(xué)會理事，中國宇航學(xué)報(bào)編委；中國空間科學(xué)學(xué)報(bào)編委等。現(xiàn)任中國天文學(xué)報(bào)編委，教育部深空探測聯(lián)合研究中心學(xué)術(shù)委員會委員，中科院國家天文臺外聘專家，COSPAR中國委員等。
國際天文學(xué)聯(lián)合會（IAU）國際小行星中心，以南京大學(xué)劉林教授之名命名國際編號261936號小行星為“劉林星”。
緒論
1 太陽系中的軌道力學(xué)問題
2 軌道力學(xué)涉及的兩類力學(xué)系統(tǒng)
3 衛(wèi)星運(yùn)動采用的數(shù)學(xué)模型——受攝二體問題
4 深空探測器運(yùn)動涉及的受攝限制性三體問題
參考文獻(xiàn)
第1章 坐標(biāo)系的選擇及各種坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
1．1 時(shí)間系統(tǒng)與儒略日
1．2 空間坐標(biāo)系統(tǒng)
1．3 地球坐標(biāo)系統(tǒng)
1．4 月球坐標(biāo)系統(tǒng)
1．5 行星坐標(biāo)系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
第2章 二體問題的完全解
2．1 二體問題的六個(gè)積分
2．2 橢圓運(yùn)動的基本關(guān)系式
2．3 橢圓運(yùn)動的展開式
2．4 軌道根數(shù)與位置、速度矢量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2．5 衛(wèi)星軌道量的幾種表達(dá)形式與計(jì)算
2．6 拋物線軌道和雙曲線軌道
參考文獻(xiàn)
第3章 構(gòu)造衛(wèi)星軌道攝動解的分析方法
3．1 受攝二體問題的數(shù)學(xué)處理
3．2 攝動運(yùn)動方程的幾種常用形式
3．3 構(gòu)造小參數(shù)冪級數(shù)解的攝動法
3．4 攝動法的改進(jìn)——平均根數(shù)法
3．5 擬平均根數(shù)法——形式解的構(gòu)造
3．6 無奇點(diǎn)軌道攝動解的構(gòu)造方法
參考文獻(xiàn)
第4章 地球衛(wèi)星受攝運(yùn)動軌道外推的無奇點(diǎn)分析解
4．1 衛(wèi)星運(yùn)動采用的完整力模型
4．2 地球非球形引力扁率項(xiàng)J2的一階攝動解
4．3地球橢率項(xiàng)J2．2 的一階攝動解
4．4 一階攝動解意義下的坐標(biāo)系附加攝動
4．5 地球非球形引力位的高次帶諧項(xiàng)Jl：（l≥3）攝動解
4．6 地球非球形引力位的高次田項(xiàng)Jl，m(l≥3，m=0～l）攝動解
4．7 日、月引力攝動解
4．8 地球形變攝動解
4．9 后牛頓效應(yīng)的處理
4．10 太陽光壓攝動解
4．11 大氣阻力攝動解
4．12 小推力作用下的軌道變化
參考文獻(xiàn)
第5章 衛(wèi)星的軌道設(shè)計(jì)與軌道壽命估計(jì)
5．1 恒星周期與交點(diǎn)周期
5．2 極軌衛(wèi)星的軌道特征
5．3 太陽同步軌道的存在與設(shè)計(jì)
5．4 凍結(jié)軌道的存在與設(shè)計(jì)
5．5 中心天體同步軌道的存在與設(shè)計(jì)
5．6 引力攝動機(jī)制下的衛(wèi)星軌道壽命估計(jì)與算法
5．7 大氣阻力攝動機(jī)制下的衛(wèi)星軌道壽命估計(jì)與算法
參考文獻(xiàn)
第6章 月球和幾個(gè)大行星的衛(wèi)星軌道解
6．1 幾個(gè)大行星和月球的引力場特征
6．2 月球衛(wèi)星受攝運(yùn)動的軌道解
6．3 火星衛(wèi)星受攝運(yùn)動的軌道解
6．4 金星衛(wèi)星受攝運(yùn)動的軌道解
參考文獻(xiàn)
第7章 限制性三體問題中的軌道問題及其計(jì)算方法
7．1 坐標(biāo)系的選擇與小天體的運(yùn)動方程
7．2 圓型限制性三體問題的Jacobi積分與解的存在性
7．3 圓型限制性三體問題中平動點(diǎn)位置的計(jì)算及其應(yīng)用
7．4 衛(wèi)星編隊(duì)飛行的軌道設(shè)計(jì)與小行星探測中的伴飛問題
7．5 平動點(diǎn)軌道的幾何特征與定軌方法
參考文獻(xiàn)
第8章 衛(wèi)星軌道外推中常用的數(shù)值方法
8．1 有關(guān)數(shù)值解法的基本知識
8．2 常用的單步法——Runge-Kutta方法
8．3 線性多步法——Adams方法和Cowell方法
8．4 數(shù)值解法在軌道力學(xué)應(yīng)用中的幾個(gè)關(guān)鍵問題
8．5 數(shù)值解法中右函數(shù)的計(jì)算
8．6 軌道長期演化問題引用的保真算法
參考文獻(xiàn)
第9章 軌道確定問題的提法與初軌計(jì)算
9．1 軌道確定問題的提法
9．2 二體問題意義下的初軌算法回顧
9．3 受攝情況下的初軌確定算法
參考文獻(xiàn)
第10章 精密軌道確定
10．1 精密定軌——軌道確定與參數(shù)估計(jì)
10．2 觀測值的理論計(jì)算
10．3 轉(zhuǎn)移矩陣的計(jì)算
10．4 狀態(tài)估計(jì)——精密定軌解的計(jì)算
10．5 最小二乘估計(jì)及其在精密定軌中的應(yīng)用
10．6 天地基網(wǎng)聯(lián)合定軌和星問測量自主定軌
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 天文常數(shù)
附錄2 太陽系主要天體的平均歷表計(jì)算公式
附錄3 太陽系主要天體的定向模型
參考文獻(xiàn)
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