航天分析動力學 [Analytical Dynamics of Aerospace Systems] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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梁立孚，宋海燕，李海波 著

圖書標籤:

• 航天動力學
• 分析動力學
• 軌道力學
• 飛行器動力學
• 天體力學
• 控製理論
• 數學物理
• 工程力學
• 航天工程
• 經典力學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030482877

版次：1

商品編碼：11982574

包裝：精裝

外文名稱：Analytical Dynamics of Aerospace Systems

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

頁數：398

字數：502000

正文語種：中文

內容簡介

　　航天動力學是耦閤動力學，涉及流固耦閤及大型柔性結構等復雜問題。《航天分析動力學》第1～5章分彆研究剛-彈耦閤動力學的Hamilton原理及其應用、非綫性剛-彈耦閤動力學的Harrulton原理及其應用、非保守剛-彈耦閤動力學的擬Hamilton原理及其應用、剛-熱-彈耦閤動力學的功能型和功率型擬變分原理及其應用、剛-彈-液耦閤動力學的功能型擬變分原理和功率型變分原理及其應用。第6章將Lagrange方程應用於綫性、非綫性和非保守剛-彈耦閤動力學。
　　《航天分析動力學》不僅可作為航天及相關專業教師、研究生和高年級本科生的參考書，同時也可作為從事航天器設計和航天動力學研究的科技工作者的參考書。

內頁插圖

目錄

序言
緒論
參考文獻

第1章 剛-彈耦閤動力學的Hamilton原理及其應用
1．1 剛-彈耦閤動力學的Hamilton原理
1．2 剛-彈耦閤動力學Hamilton原理的駐值條件
1．2．1 駐值條件（1）
1．2．2 駐值條件（2）
1．3 應用舉例1
1．3．1 簡化的攔截器（或者其他有翼飛行器）的機動飛行
1．3．2 簡化的攔截器的橫嚮振動方程
1．3．3 關於自由梁的橫嚮振動方程的解的探討
1．3．4 簡化自由梁的橫嚮振動方程的解的設想
1．3．5 應用舉例1的啓示
1．4 應用舉例2
1．4．1 閤理應用計算技巧
1．4．2 退化到剛體動力學的情況
1．4．3 基點與剛體質心不重閤的情況
1．4．4 剛-彈耦閤航天器
1．4．5 說明
1．5 剛-彈耦閤動力學嚮剛體動力學和彈性動力學的退化
1．5．1 一類退化方式
1．5．2 另一類退化方式
參考文獻

第2章 非綫性剛-彈耦閤動力學
2．1 非綫性彈性動力學
2．1．1 非綫性彈性動力學的Hamilton原理
2．1．2 應用舉例1：VonKarman薄闆理論問題的Hamilton原理
2．1．3 應用舉例2：Saint-Venant原理的應用問題
2．1．4 幾何非綫性和物理非綫性
2．2 剛體動力學的Hamilton原理
2．2．1 剛體動力學的Hamilton原理及其駐值條件
2．2．2 剛體動力學的非綫性特性
2．3 非綫性剛-彈耦閤動力學的Hamilton原理
2．3．1 剛-彈耦閤動力學的Hamilton原理
2．3．2 兩類變量的剛-彈耦閤動力學的Hamilton原理
2．3．3 慣性耦閤效應
2．4 算例
2．4．1 一個動力剛化問題的典型實例
2．4．2 梁的微分元素的動力剛化問題
2．4．3 航天動力學中的動力剛化問題（1）
2．4．4 航天動力學中的動力剛化問題（2）
2．5 剛體動力學和彈性動力學嚮剛-彈耦閤動力學的發展
2．5．1 剛體動力學和彈性動力學嚮剛-彈耦閤動力學的發展（1）
2．5．2 剛體動力學和彈性動力學嚮剛-彈耦閤動力學的發展（2）
參考文獻

第3章 非保守剛-彈耦閤動力學及其應用
3．1 導言
3．2 非保守係統的擬Hamilton原理
3．2．1 經典分析動力學擬Hamilton原理
3．2．2 剛體動力學的擬Hamilton原理
3．2．3 非保守彈性動力學的擬Hamilton原理
3．2．4 非保守彈性動力學的擬餘Hamilton原理
3．2．5 非保守剛-彈耦閤動力學的擬Hamilton原理
3．3 非保守非綫性剛-彈耦閤動力學的擬Hamilton原理
3．3．1 剛-彈耦閤動力學的擬Hamilton原理
3．3．2 兩類變量剛-彈耦閤動力學的擬Hamilton原理
3．4 非保守係統剛體動力學和彈性動力學發展為剛-彈耦閤動力學
3．4．1 非保守係統的剛體動力學和彈性動力學嚮剛-彈耦閤動力學的發展（1）
3．4．2 非保守係統的剛體動力學和彈性動力學嚮剛-彈耦閤動力學的發展（2）
3．5 應用舉例
3．5．1 氣動彈性問題
3．5．2 彈性穩定問題的算例
參考文獻

第4章 剛-熱-彈耦閤動力學
第5章 航天充液係統分析動力學
第6章 應用Lagrange方程研究剛-彈耦閤動力學

前言/序言

《空間動力學：導航、控製與任務設計》 本書簡介 本書深入探討瞭航天器動力學、軌道力學、導航、製導與控製（GNC）技術，以及復雜的航天任務設計與分析方法。全書結構嚴謹，內容詳實，旨在為從事航天工程、衛星係統設計、深空探測任務規劃及軌道力學研究的專業人士和高級學生提供一本全麵的參考手冊。 第一部分：基礎軌道力學與運動分析 本書首先迴顧瞭經典力學在描述航天器運動中的應用，重點闡述瞭二體問題和三體問題的精確解與攝動分析。 第1章：開普勒軌道理論與軌道元素 本章詳細解析瞭基於開普勒定律的理想二體運動模型，並引入瞭六個經典軌道元素（如半長軸、偏心率、傾角等）來唯一確定衛星軌道。內容包括如何利用軌道元素進行軌道傳播，以及如何從觀測數據中估計軌道參數。 第2章：軌道攝動理論 現實中的航天器運動受到多種非保守力（如大氣阻力、地球非球形引力、日月引力、太陽輻射壓）的影響。本章係統地介紹瞭攝動理論，特彆是拉格朗日行星方程的應用，用於分析和量化這些攝動對軌道長期演化的影響。重點討論瞭地球引力場的偶極子與四極子項對近地衛星軌道的影響，以及如何通過攝動分析來設計具有特定抗攝動特性的軌道。 第3章：軌道機動與轉移 軌道機動是航天任務成功的關鍵。本章深入探討瞭霍曼轉移、雙橢圓轉移等經典的軌道轉移技術。此外，還詳細分析瞭高能（或低能）軌道交會、近地空間停泊軌道插入以及利用動力學原理設計的低推力軌道機動，如引力助推、行星際轉移軌道的優化設計。 第二部分：航天器姿態動力學與控製 航天器姿態的精確確定和有效控製是保證有效載荷指嚮和服務質量的基礎。 第4章：剛體動力學與歐拉方程 本章建立瞭航天器剛體運動的數學模型。推導瞭牛頓-歐拉方程在慣性參考係和航天器體坐標係下的形式。重點分析瞭不對稱剛體在無外力矩和有外力矩作用下的動力學行為，包括自由滾轉、章動（Nutation）和進動（Precession）的物理特性。 第5章：鏇轉動力學與坐標變換 姿態的描述需要依賴於特定的數學工具，如方嚮餘弦矩陣、四元數和歐拉角。本章詳盡比較瞭這些錶示方法的優缺點，特彆是四元數在避免萬嚮節鎖方麵的優勢。詳細推導瞭不同坐標係之間的轉換矩陣，並討論瞭它們在姿態動力學方程中的應用。 第6章：主動姿態控製係統設計 姿態控製係統（ACS）是實現姿態保持、指嚮和跟蹤的關鍵。本章介紹瞭主要的執行機構（如反作用輪、磁力矩器、推進器）的工作原理和動態模型。著重闡述瞭綫性二次型調節器（LQR）、滑模控製（SMC）以及基於模型的預測控製（MPC）在復雜航天器姿態控製中的應用。 第三部分：導航、製導與任務級動力學 本書的後半部分聚焦於如何利用動力學原理實現航天器的自主導航、精確製導和復雜任務的整體規劃。 第7章：相對運動與軌道交會動力學 在近地軌道作業、在軌服務（OOS）和交會對接任務中，相對運動動力學的分析至關重要。本章介紹瞭基於丘奇爾方程（Clohessy-Wiltshire Equations）的綫性相對動力學模型，用於分析目標與觀測者之間的相對狀態。此外，還涵蓋瞭非綫性相對運動的建模以及閉環軌道控製策略。 第8章：導航係統與狀態估計 導航係統負責實時確定航天器的位置、速度和姿態（狀態估計）。本章深入探討瞭基於傳感器數據的狀態估計技術，核心是卡爾曼濾波（Kalman Filter）及其擴展形式（EKF、UKF）。內容包括導航誤差分析、觀測模型建立以及導航係統的閉環設計。 第9章：製導律設計與任務剖麵分析 製導律是實現預定軌跡或目標指嚮的關鍵。本章涵蓋瞭多種製導方法，從簡單的比例導航（PN）到先進的基於能量和勢場的製導技術。特彆討論瞭行星進入、下降與著陸（EDL）階段的復雜製導問題，包括空氣動力學耦閤效應的建模與控製。 第10章：非理想推力係統與復雜軌道設計 對於深空探測任務，低推力推進係統（如離子推進器）的應用日益廣泛。本章分析瞭這些係統的特點，並介紹瞭直接和間接方法在低推力軌道優化中的應用。內容包括周期性軌道、拉格朗日點（Lagrange Points）的穩定性分析及其在空間觀測站選址中的應用。 本書的特點在於其嚴謹的數學推導和對實際工程問題的關注，為讀者提供瞭一套完整的分析和設計航天器動力學係統的工具集。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就充滿瞭技術含量，一看就知道是那種需要花費大量時間和精力去啃的硬骨頭。我一直對航天領域充滿好奇，尤其是那些讓火箭、衛星能夠精準運行的背後原理。這本書的標題“航天分析動力學”恰恰擊中瞭我的興趣點。我腦海中浮現的畫麵是，翻開書頁，一個個復雜的數學公式撲麵而來，但緊隨其後的，是清晰的圖示和詳盡的推導過程，它們就像一個個巧妙的階梯，引領著我一步步攀登知識的高峰。我設想，書中定會涉及各種物理定律在太空環境下的應用，比如牛頓的萬有引力定律如何解釋行星軌道，拉格朗日的方程如何描述復雜係統的運動。也許還會穿插一些經典的航天任務案例分析，比如阿波羅登月計劃，或者國際空間站的運行軌道設計，讓我能將抽象的理論與真實的工程實踐聯係起來。我期待著，通過閱讀這本書，能夠更深刻地理解航天器在宇宙中的“一舉一動”是如何被精確計算和控製的，那種成就感和掌控感，想必是無與倫比的。我甚至可以想象，當我在閱讀某一段關於軌道力學的精彩論述時，會忍不住停下來，抬頭仰望星空，腦海中勾勒齣那一顆顆衛星和探測器在浩瀚宇宙中劃過的軌跡，仿佛它們就掌握在我手中一般。這本書，對我而言，不僅僅是一本教科書，更是一扇通往宇宙奧秘的窗戶，一次知識的探險之旅。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名“航天分析動力學”，聽起來就有一種撲麵而來的科學嚴謹感，仿佛能瞬間將我拉入到那些復雜而又迷人的物理模型之中。我一直對宇宙航行充滿幻想，而理解航天器如何在浩瀚的太空中精確運行，正是這些幻想中最令人著迷的部分。我期待這本書能夠揭示那些隱藏在火箭升空、衛星巡航、甚至是行星際穿越背後的數學和物理原理。我設想，書中會詳細介紹各種用於分析航天器運動的數學工具，比如微分方程、嚮量分析、以及更高級的數值積分方法。我希望能夠學習到如何構建航天器的運動方程，並理解這些方程如何描述航天器在不同外力作用下的運動軌跡。我甚至可以想象，當我閱讀到關於軌道力學的部分時，會情不自禁地在腦海中模擬一次衛星的變軌操作，想象著引擎的每一次點火，推力的方嚮和大小，以及這一切如何巧妙地改變瞭衛星的運行軌道。這本書，對我來說，將不僅僅是關於航天器的知識，更是關於如何用科學的語言去理解和預測宇宙中物體運動規律的啓濛。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，航天工程是一個充滿挑戰又極其迷人的領域，而“航天分析動力學”這個書名，精準地概括瞭其中最核心、最令人著迷的部分。我腦海中浮現的，是一幅充滿智慧與嚴謹的畫麵：無數的工程師和科學傢，如同精準的鍾錶匠，利用數學的語言，描繪齣航天器在宇宙中的每一個細微動作。我期待這本書能夠深入剖析航天器設計、發射、運行、甚至迴收過程中所涉及到的所有動力學原理。比如，火箭在發射時，如何剋服地球引力並獲得足夠的速度；衛星在太空中，如何保持穩定的軌道而不至於墜落或飛離；探測器在執行深空任務時，如何進行精確的軌道修正以抵達遙遠的目標。我設想，書中會對這些過程進行詳細的數學建模，並輔以大量的圖錶和公式推導，讓我能夠理解這些看似神奇的軌跡是如何計算齣來的。我甚至可以想象，在閱讀到關於軌道控製的部分時，會不由自主地拿起一支筆，在腦海中勾勒齣控製指令的序列，想象著如何在恰當的時間點施加適當的推力，來微調航天器的姿態和軌道。這本書，對我來說，不僅僅是一份學習資料，更是一次對人類智慧與探索精神的緻敬。

評分☆☆☆☆☆

對於我來說，“航天分析動力學”這個書名本身就自帶一種權威感和深度感，暗示著這本書並非泛泛而談，而是真正觸及瞭航天技術的核心。我設想，這本書的每一頁都充斥著嚴謹的科學邏輯和精密的數學分析，它將帶領讀者深入到航天器運動的內在機理。我期待著，書中能夠詳盡地闡述影響航天器運動的各種因素，比如地球的引力、太陽的輻射壓力、大氣阻力（在近地軌道）、甚至是宇宙塵埃的撞擊。我希望能夠理解，這些看似微小的因素，在漫長的太空飛行中，是如何纍積效應，並對航天器的軌道和姿態産生顯著影響的。我甚至可以想象，在閱讀關於軌道攝動的部分時，會有一種恍然大悟的感覺，明白那些看似復雜的軌道變化，其實都遵循著可預測的物理規律。我期待書中能夠提供清晰的圖解，將抽象的數學公式轉化為直觀的幾何圖形，讓讀者能夠更輕鬆地理解軌道力學的精髓。這本書，對我而言，將是一次智力上的挑戰，也是一次對宇宙運行規律的深刻探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就很吸引人，那種深邃的藍色，加上點點星光，一下子就將我帶入瞭無垠的宇宙空間。作為一名對航天工程有著濃厚興趣的愛好者，我一直渴望能有一本真正能夠深入淺齣地講解航天器動力學原理的書籍。我印象中的“航天分析動力學”，應該不僅僅是枯燥的公式堆砌，而更應該是一種將理論與實際應用巧妙結閤的藝術。我期待書中能夠提供豐富的實例，比如從最初的火箭發射，到衛星在軌道的穩定運行，再到復雜的深空探測任務，這些過程中的動力學挑戰是如何被剋服的。我設想，書中會對不同類型的航天器，如衛星、空間站、行星探測器等，進行詳細的動力學建模和分析，探討它們各自的運動特性和控製方法。也許還會涉及到一些高級的概念，比如軌道優化、姿態控製、多體動力學等等，這些都是我一直想深入瞭解但又苦於沒有閤適入門書籍的領域。我希望這本書能夠提供清晰的邏輯和循序漸進的講解，讓像我這樣的非專業人士也能夠逐步理解這些復雜的問題。我甚至可以想象，在閱讀到關於軌道機動的部分時，會情不自禁地在腦海中模擬一次精準的變軌操作，想象著火箭引擎的點火、推力的大小和方嚮，以及這一切如何精確地改變航天器的軌跡。這本書，對我來說，不僅僅是知識的獲取，更是對航天工程魅力的深度體驗。