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第一篇 空间飞行器轨道动力学 3

第一章 绪论 3

1.1 从火箭到导弹和人造卫星 3

1.2 常用数据 4

第二章 空间飞行器的入轨 6

2.1 运载火箭的运动方程式 6

2.2 导引规律的选择 8

第三章 空间飞行器的轨道 12

3.1 两体问题 12

3.2 中心引力场中的运动 14

第四章 轨道的建立和星下点轨迹 25

4.1 轨道的建立 25

4.2 轨道要素与发射参数的关系 29

4.3 星下点轨迹 32

4.4 弹道式导弹的射程 34

第五章 轨道机动 36

5.1 轨道过渡机动的分类 36

5.2 单脉冲机动（同平面相交轨道间的过渡） 36

5.3 同平面不相交轨道过渡 41

5.4 连续作用力下的轨道机动 45

5.5 空间飞行器的拦截 48

5.6 气动力辅助轨道转移 51

第六章 行星际间的航行 56

6.1 会合周期及发射窗口 56

6.2 影响球和圆锥曲线拼合法 57

6.3 星体的引力摄动 59

6.4 向月球飞行 62

6.5 太阳系行星间的飞行 69

6.6 限制性三体问题 74

第七章 空间飞行器的相对运动和交会对接 83

7.1 相对运动方程式 83

7.2 空间飞行器的交会和对接 87

第八章 空间飞行器的摄动理论 102

8.1 地球引力场的势函数 102

8.2 干扰力分量引起的摄动 107

8.3 地球卫星的摄动 114

第九章 空间飞行器的返回 131

9.1 空间飞行器的返回过程 131

9.2 返回式飞行器的分类 133

9.3 大气层外的飞行 135

9.4 返回飞行器在大气内飞行的动力学方程式 138

9.5 大气内飞行时的过载、加热和控制 139

第二篇 空间飞行器姿态动力学 153

第十章 空间飞行器姿态运动学 153

10.1 常用的坐标系 153

10.2 欧拉角和坐标变换矩阵 154

10.3 空间飞行器坐标系和体固联坐标系间的变换 161

第十一章 空间飞行器姿态动力学基本方程 163

11.1 动能 163

11.2 角动量（动量矩） 164

11.3 欧拉方程式 165

11.4 简化刚体空间飞行器的姿态运动方程式 166

第十二章 重力梯度力矩和重力梯度稳定卫星 167

12.1 重力梯度力矩 167

12.2 圆轨道重力梯度稳定卫星 170

12.3 圆和近圆轨道重力梯度稳定卫星的俯仰运动 172

12.4 能量损耗对重力梯度稳定卫星的影响 174

第十三章 单自旋空间飞行器 180

13.1 轴对称空间飞行器的自由转动特性 180

13.2 一般空间飞行器的自由转动 185

13.3 绕惯性主轴旋转的稳定性 187

13.4 有能量损耗的自由旋转刚体 189

13.5 重力梯度力矩对单自旋空间飞行器的影响 190

13.6 自旋稳定空间飞行器的章动阻尼 193

13.7 自旋空间飞行器的两种强迫运动 200

第十四章 双自旋空间飞行器 203

14.1 双自旋空间飞行器的姿态动力学方程式 203

14.2 双自旋空间飞行器的章动 209

14.3 双自旋空间飞行器的稳定性 211

14.4 有能量损耗的双自旋空间飞行器 212

14.5 重力梯度力矩对双自旋空间飞行器的影响 216

14.6 双自旋空间飞行器的章动阻尼 217

第十五章 三轴稳定空间飞行器 227

15.1 多动量轮空间飞行器姿态动力学方程式 227

15.2 多动量轮三轴稳定空间飞行器的无控动力学特性 236

第十六章 挠性结构和带有液体的空间飞行器 240

16.1 带有挠性附件的空间飞行器动力学方程式 240

16.2 有晃动液体的空间飞行器 249

附录 253

附录1 大气密度 253

附录2 齐奥尔科夫斯基公式 256

附录3 矢量和矢量的分量 257

附录4 转动惯量的特性 263

附录5 矢量和张量对时间的导数 265

附录6 稳定性和劳斯-古尔维茨（Routh-Hurwitz）准则 267

附录7 古尔维茨（Hurwitz）稳定性判断准则 269

附录8 李亚普诺夫（Lyapunov）稳定性定理（第二定理） 270

附录9 几个常用的运动稳定性定理 271

参考文献 278