航天器飛行動力學(xué)建模理論與方法

內(nèi)容概要

　　本書以航天飛行器為對象，系統(tǒng)講述建立飛行動力學(xué)模型的理論與方法。全書分為上、下兩篇。上篇闡述建立飛行動力學(xué)模型所需的數(shù)學(xué)、力學(xué)理論和方法，包括：矢量與坐標(biāo)變換、四元數(shù)理論、剛體動力學(xué)、拉格朗日方程、擬拉格朗日方程、凱恩方程、正則方程與正則變換、中心引力運(yùn)動、空間運(yùn)動幾何學(xué)及時間系統(tǒng)等。下篇具體建立各種航天飛行器的飛行動力學(xué)模型，包括：有翼導(dǎo)彈、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭、人造地球衛(wèi)星、深空探測器等的飛行動力學(xué)模型。
　　本書主要作為高等院校飛行器設(shè)計(jì)和相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生教材，也可供從事航天器研制、應(yīng)用工作的科技人員參考。

書籍目錄

上篇　力學(xué)原理與方法
　第1章　緒論
　第2章　矢量與坐標(biāo)變換
　　　2.1　矢量
　　　2.2　坐標(biāo)變換
　　　　2.2.1　坐標(biāo)變換
　　　　2.2.2　坐標(biāo)變換矩陣的傳遞性質(zhì)
　　　　2.2.3　基元旋轉(zhuǎn)矩陣
　　　　2.2.4　一般坐標(biāo)變換
　　　　2.2.5　由兩矢量的分量列陣求坐標(biāo)變換矩陣
　　　　2.2.6　坐標(biāo)變換的簡單轉(zhuǎn)動表示——?dú)W拉轉(zhuǎn)動定理
　　2.3　運(yùn)動坐標(biāo)系中矢量導(dǎo)數(shù)的描述方法
　　2.4　坐標(biāo)變換的變化率
　　2.5　四元數(shù)理論
　　　　2.5.1　四元數(shù)的定義和性質(zhì)
　　　　2.5.2　四元數(shù)旋轉(zhuǎn)變換
　　　　2.5.3　四元數(shù)與坐標(biāo)變換矩陣的關(guān)系
　　　　2.5.4　多次四元數(shù)旋轉(zhuǎn)變換的合成
　　　　2.5.5　以四元數(shù)表示的相對運(yùn)動學(xué)方程
　　思考題
　第3章　質(zhì)點(diǎn)系的動力學(xué)方程
　　3.1　質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方程
　　3.2　質(zhì)點(diǎn)系的運(yùn)動方程
　　3.3　剛體的運(yùn)動方程
　　　　3.3.1　剛體運(yùn)動描述
　　　　3.3.2　慣性矩陣的概念
　　　　3.3.3　柯西慣性橢球與慣性主軸
　　　　3.3.4　剛體質(zhì)心運(yùn)動的方程
　……
下篇　飛行器模型
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第二，建立飛行器的運(yùn)動模型。為了深入研究飛行器的運(yùn)動，必須將飛行器的運(yùn)動以數(shù)學(xué)方法表達(dá)清楚；即依據(jù)力學(xué)原理、數(shù)學(xué)方法，建立描述飛行器運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型。第三，運(yùn)動模型的解及解的特性。通過一定的數(shù)學(xué)方法，分析、求解飛行器運(yùn)動的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步得到運(yùn)動的規(guī)律及特征性。導(dǎo)彈的動態(tài)特性包括：穩(wěn)定性、操縱性、動態(tài)誤差等。運(yùn)載火箭的特性包括：射程、落點(diǎn)偏差、入軌參數(shù)等。衛(wèi)星軌道特性包括：軌道根數(shù)、典型攝動運(yùn)動等。盡管不同類型航天器的運(yùn)動規(guī)律和特性很不同，然而描述這些航天器運(yùn)動、建立運(yùn)動模型的思想是一致的。在上述研究內(nèi)容中，第一、第二部分內(nèi)容是必須掌握的，是飛行動力學(xué)的基礎(chǔ)；第三部分內(nèi)容可根據(jù)具體方向來作選擇。本書系統(tǒng)地講述前兩部分內(nèi)容，即飛行動力學(xué)的基礎(chǔ)部分。第三部分內(nèi)容由相應(yīng)專門課程介紹。應(yīng)用中的大多數(shù)航天器可以看成一個剛體，建立這種航天器的模型相對簡單。有些航天器則不能作為剛體，可能是撓性體、多個剛體或它們的組合體。建立這些航天器的數(shù)學(xué)模型相對要復(fù)雜得多。本書也要給出建立這些模型的理論和方法，為學(xué)生以后能夠正確地分析、處理更為復(fù)雜的航天器打下基礎(chǔ)。本書的內(nèi)容安排：全書分為上、下兩篇。上篇闡述建立飛行動力學(xué)模型所需的數(shù)學(xué)、力學(xué)理論和方法；下篇則應(yīng)用上篇中的理論和方法具體建立各種航天飛行器的飛行動力學(xué)模型。上篇注重總結(jié)、分析不同方法的特點(diǎn)和適用對象，便于以后能結(jié)合具體問題，更加合理、正確、恰當(dāng)?shù)剡x用相應(yīng)的分析方法；下篇則強(qiáng)調(diào)力學(xué)分析過程，即運(yùn)動分析-受力分析-力學(xué)原理和數(shù)學(xué)方法應(yīng)用。

編輯推薦

《航天器飛行動力學(xué)建模理論與方法》是由北京航空航天大學(xué)出版社出版的。

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