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| 編輯推薦： |
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本教材是根据作者多年从事深空探测轨道动力学与控制教学和科研工作积累的经验编写而成的，重点介绍行星际飞行轨道的基本概念与基本理论、行星际飞行轨道的建模与计算方法等，为深空探测任务轨道的设计、分析和研究提供理论方法和实用的技术手段，使读者能够全面系统深入的掌握行星际飞行轨道的基础知识和实现手段。
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| 內容簡介： |
本教材以深空探测任务为背景，系统的介绍探测器在行星际飞行的轨道理论与方法。本书共分八章，*章介绍行星际飞行轨道的基础知识。第二章和第三章分别介绍航天器轨道的二体问题和三体问题。接下来的第四、五、六、七、八章是本教材的重点。第四章介绍行星际直接转移轨道，这是深空探测任务采用的*基本的转移轨道类型。第五章介绍行星借力飞行轨道，系统阐述了行星借力飞行轨道的基本原理与设计方法。第六章介绍连续小推力飞行轨道，重点讨论了连续小推力轨道的建模与计算方法。第七章介绍行星际飞行轨道的优化方法，重点阐述了微分修正、间接优化、主矢量原理与直接优化方法四种应用广泛的数值方法。第八章结合深空探测任务实际，基于前面章节介绍的理论与方法，对近地小行星探测任务、载人火星探测任务和木星探测任务轨道进行了优化设计与分析。
本书可作为高等院校宇航相关专业学生的教学参考书，也可供从事宇航工程、航天器总体设计及有关专业的科技人员参考。
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| 關於作者： |
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尚海滨，男，博士生导师，副教授。近年来，紧密围绕国家小天体、月球、木星探测等重大工程需求，致力于深空探测关键技术—轨道动力学与控制方面的科研与教学工作。作为负责人主持国家自然科学基金（2项）、国家973计划子课题（2项）、国家863计划等多项国家ji科研项目；以作者或通讯作者发表学术论文40余篇；以或第二发明人申请国家发明专利11项；研究成果获得国家科技进步二等奖一项（第三完成人）、国防科技进步二等奖一项（排名第六）、军队科技进步二等奖一项（排名第六）。
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| 目錄：
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目 录
第 1章 行星际飞行轨道基础知识
1.1 太阳系中的天体
1.2 牛顿力学
1.3 分析力学
1.3.1 拉格朗日方程
1.3.2 拉格朗日函数
1.3.3 哈密顿方程
1.4 天体的引力场描述
1.4.1 引力势的一般描述
1.4.2 均匀球体的引力势
1.4.3 均匀椭球体的引力势
1.4.4 球谐函数展开描述
1.5 轨道的数值积分方法
1.5.1 欧拉方法
1.5.2 龙格-库塔方法
参考文献
第2章 二体问题
2.1 N体问题
2.1.1 N体问题的动力学
2.1.2 N体问题的积分
2.2 二体问题的运动方程
2.3 角动量与能量守恒
2.4 开普勒定律
2.4.1 椭圆定律
2.4.2 面积定律
2.4.3 调和定律
2.5 飞行路径角
2.6 椭圆轨道
2.6.1 圆轨道运动
2.6.2 椭圆轨道几何
2.6.3 开普勒问题
2.6.4 兰伯特问题
2.7 抛物线轨道
2.7.1 逃逸速度
2.7.2 飞行路径角与真近点角
2.7.3 巴克方程
2.7.4 欧拉方程
2.8 双曲线轨道
2.8.1 双曲线轨道几何
2.8.2 位置与时间关系
2.9 拉格朗日系数
2.9.1 级数形式
2.9.2 闭合形式
2.10 经典轨道根数
2.10.1 轨道根数的定义
2.10.2 轨道根数确定位置和速度
2.10.3 位置和速度确定轨道根数
参考文献
第3章 三体问题
3.1 三体问题运动方程
3.1.1 三体运动方程
3.1.2 三体系统特解
3.2 圆形限制性三体问题
3.2.1 基本假设与近似
3.2.2 会合坐标运动方程
3.3 拉格朗日平动点
3.3.1 平动点的计算
3.3.2 平动点的稳定性
3.4 雅可比积分
3.5 零速度曲面
3.6 平动点附近周期运动
3.6.1 运动方程一阶近似解
3.6.2 周期与拟周期轨道
3.7 不变流形
3.7.1 基本概念与结论
3.7.2 周期轨道的稳定性
3.7.3 平动点的不变流形
3.7.4 周期轨道的不变流形
参考文献
第4章 行星际直接转移轨道
4.1 圆锥曲线拼接原理
4.2 霍曼转移轨道
4.2.1 两圆轨道间两脉冲转移
4.2.2 两圆轨道间三脉冲转移
4.2.3 不相交圆与椭圆轨道间转移
4.2.4 相交圆与椭圆轨道间转移
4.2.5 行星际探测任务初始评估
4.3 行星轨道的会合周期
4.4 行星际转移轨道的类型
4.5 行星际发射机会搜索
4.5.1 等高线图搜索方法
4.5.2 发射能量等高线图
4.5.3 火星发射机会分析
4.6 地球逃逸轨道
4.6.1 地球逃逸能量需求
4.6.2 逃逸双曲线发射圆
4.6.3 地球逃逸轨道几何
4.7 目标天体捕获轨道
4.7.1 目标天体捕获能量需求
4.7.2 固定轨道半长轴捕获
4.7.3 固定轨道偏心率捕获
4.7.4 捕获轨道的倾角问题
4.7.5 B平面参数打靶方法
参考文献
第5章 行星借力飞行轨道
5.1 借力飞行的基本原理
5.2 借力飞行的机理分析
5.2.1 借力飞行的基本方程
5.2.2 角动量和能量变化量
5.2.3 借力效能的数值分析
5.3 v杠杆效应
5.3.1 行星共振借力飞行
5.3.2 地球共振杠杆类型
5.3.3 地球共振杠杆效应
5.4 气动借力飞行技术
5.4.1 气动借力飞行原理
5.4.2 气动借力飞行模型
5.4.3 气动借力参数分析
5.5 借力飞行轨道设计
5.5.1 引力辅助借力轨道
5.5.2 推力辅助借力轨道
5.5.3 气动辅助借力轨道
5.5.4 深空机动借力轨道
5.6 借力序列初始评估
5.6.1 Tisserand准则
5.6.2 Tisserand图方法
5.6.3 行星借力序列选择
参考文献
第6章 连续小推力飞行轨道
第7章 行星际飞行轨道优化方法
第8章 行星际任务轨道设计实例
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| 內容試閱：
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行星际飞行器是指在太阳系内广阔的行星际空间中飞行的人造天体，是人类进行深空探测活动的重要工具，如火星探测器、小行星探测器、彗星动能撞击器等。行星际飞行轨道理论是行星际飞行器设计所涉及的重要基础理论，也是从事深空探测技术研究人员应具备的知识。相比近地航天器轨道，行星际飞行轨道有许多独具的特点，需要一本专门的教材进行系统的阐述，这也是本书编写的初衷。
本书共包括8章。第1~3章介绍与行星际飞行轨道相关的基础知识，包括基本的力学原理、二体问题和三体问题等；第2~6章从不同的行星际飞行方式出发，分别介绍直接转移轨道、借力飞行轨道和连续小推力飞行轨道；第7章介绍几种常用的行星际飞行轨道优化方法，包括微分修正方法、主矢量方法等；第8章中针对几个典型的深空探测任务，对行星际飞行轨道进行初步的设计，并分析了不同飞行方案的特点。
本书是在作者多年来从事行星际飞行轨道教学实践与科学研究基础上，并参考国内外学者的一些优秀研究成果编著而成的。本书写作过程中，力求做到叙述清晰准确，条理分明。行星际飞行轨道的典型特点是能量需求大、飞行时间长和力场环境复杂，合理地利用自然力、施加合适的控制力以提高飞行轨道性能是研究的重点。为此，本书在介绍轨道基础理论与知识的同时，着重对不同转移方式轨道的特点与设计方法进行讨论。为了使读者深入理解行星际飞行轨道设计方法，书中尽可能地对各种方法进行详尽的推导与讨论，这也是本书的一个特点。本书可以作为航空宇航学科研究生和高年级本科生教材，也可以为从事深空探测技术研究的人员提供一定的参考。
全书由尚海滨编著，北京理工大学宇航学院乔栋教授主审。
感谢崔平远教授和龙腾教授在本书编写过程中给予的鼓励、指导与帮助。感谢研究生韦炳威、秦啸、张阔翔、许铃健和王嘉瑶的辛勤劳动，他们完成了部分文字的校对和仿真程序的调试工作。
限于时间和作者水平，书中不妥之处在所难免，敬请读者和同行批评指正。
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