基本信息

书名：卫星轨道力学算法

书号：978-7-305-22227-6

定价：180.00

作者：刘林

开本：16开

装帧：精装

页数：428页

出版时间：2019年6月

出版单位：南京大学出版社

创作背景

21世纪以来，我国航天事业迎来了一个快速发展时期，载人航天工程和月球探测工程取得了重大突破，二代导航系统、高分辨率对地观测系统等工程正稳步推进，深空探测，开展对火星、小行星及其他太阳系内天体的探测是我国航天活动的重要方向。

轨道力学是航天器动力学（航天系统工程）中的一个极其重要的基础领域，它包含各类航天器的发射、总体（轨道涉及、在轨测控等）和有效应用的各个方面，涉及天体力学、天体测量学、大地测量及动力系统、估计理论等领域，可为应用卫星、载人航天、深空探测等当前和未来重大航天工程提供技术支撑。

内容简介

本项目是作者基于50多年来在航天器轨道力学领域内理论研究和工程实践，主要针对太阳系中各类环绕型航天器（即人造卫星）的轨道运动问题，打破现有的轨道力学在航天工程不同应用领域间的知识壁垒，自主研究整理出的一套算法，包含航天器发射入轨后在轨运行中的测量、跟踪、定轨预报和轨控，以及各类探测任务所需要的特定轨道的实现和保持，以适应目前我国航天事业发展对轨道力学理论的实际需求，便于具有一定轨道力学基础的航天技术人员直接应用，

相关算法内容在我国自主研发的洞察者空间信息分析系统中进行了软件实现，还通过相应的二、三维图形展示提供直观的分析比较结果，系统包含的动态链接库支持用户二次开发。该软件的开发者多年从事航天相关工作，和航天部门紧密联系，这也确保该项目的软件实现能够很好地满足国家航天工程的实际需要，同时促进新知识发现，刺激技术创新，使得该项目的学术价值得到更好的应用和传承。

作者简介

刘林，南京大学天文与空间科学学院教授，天体力学与航天器轨道力学家，是我国航天器轨道力学的奠基人之一，被誉为我国航天器轨道力学学科的主要开创者和传授者。刘林教授长期从事天体力学的基础研究和航天器轨道力学的理论与应用研究工作，在航天测控和近年来的921工程(包括神舟飞船、天宫1号)、探月工程等重大航天任务中，做出了重要贡献。他的很多开创性成果与我国航天工程紧密相连，在各类航天器轨道设计、地面测控和星上自主预报的轨道计算中，独立构建了消除各类奇点（小偏心率、小倾角和通约）的摄动计算方法，在航天领域有着突出的成就，并在轨道力学领域为我国开展深空探测打下了必备的理论基础和人才储备。

2016年，为表彰刘林教授在空间科学方面做出的重大贡献，国际天文联合会国际小行星中心发布公报，以刘林之名命名261936号小行星为“刘林星”。

 图书前言

“轨道力学”是航天动力学(航天系统工程)中的一个极其重要的基础领域，它涉及到各类航天器的发射、总体（轨道设计、在轨测控等）和有效应用的各个方面。

这本算法的内容，是作者50多年来在该领域的教学、科研和工程实践总结中的应用部分。主要针对太阳系中各类环绕型航天器（即人造卫星）的轨道运动问题，整理出一套有效的算法，主要包含航天器发射入轨后在轨运行中的测量、跟踪、定轨预报和轨控，以及各类探测任务所需要的特定轨道的实现和保持。

书中，除包含必要的理论阐述和结果分析外，略去了计算原理的细节和公式推导的详细过程，基本上是给出具体的算法及其相应的计算公式，便于具有一定轨道力学基础的航天技术人员直接引用，亦可供相关人员从中获取必要的轨道力学知识。

    全书内容主要引自下面列出的11本著作、教材和公开发表的相关学术论文：

  1．刘林 等，人造地球卫星运动理论，北京，科学出版社， 1974

  2．刘林，赵德滋，人造地球卫星轨道理论，南京，南京大学(铅印交流教材)， 1979

  3．刘林，人造地球卫星轨道力学，北京，高等教育出版社， 1992

  4．刘林，天体力学方法，南京，南京大学出版社， 1998

  5．刘林，航天器轨道理论，北京，国防工业出版社， 2000

  6．刘林 等，人造地球卫星精密定轨中的数学方法，北京，解放军出版社， 2002

  7．刘林，胡松杰，王歆，航天动力学引论，南京，南京大学出版社，2006

  8．刘林，王歆，月球探测器轨道力学，国防工业出版社，2006

  9．刘林，汤靖师，卫星轨道理论与应用，北京，电子工业出版社，2015

 10．刘林，胡松杰 等，航天器定轨理论与应用，北京，电子工业出版社，2015

 11．刘林，侯锡云，轨道力学基础，北京，高等教育出版社，2018

书中前5章节以及第8章、第9章的相关算法在我国自主研发的洞察者空间信息分析系统（教育免费版）中进行了软件实现，其他章内容实现于洞察者专业版和定制版中。洞察者系统在提供算法计算的同时，还通过相应的二、三维图形展示提供直观的分析比较结果，系统包含的动态链接库支持用户二次开发。感兴趣的读者可以扫二维码下载安装洞察者系统，结合本书进行学习。

图书目录   

绪论

第1章 坐标系的选择及各种坐标系之间的转换.

第2章 二体问题的完全解

第3章 构造卫星轨道摄动解的分析方法

第4章 地球卫星受摄运动轨道外推的无奇点分析解

第5章 卫星的轨道设计与轨道寿命估计

第6章 月球和几个大行星的卫星轨道解

第7章 圆型限制性三体问题中的轨道问题及其计算方法

第8章 卫星轨道外推的数值方法

第9章 轨道确定问题的提法与初轨计算

第10章 精密轨道确定

参考文献  

附录.

附录1 天文常数.

附录2 太阳系主要天体平均历表的计算公式

附录3 太阳系主要天体的定向模型

参考文献