空間武器軌道設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

　　《空間武器軌道設(shè)計(jì)》首次系統(tǒng)地論述了空間武器軌道設(shè)計(jì)的最新方法，重點(diǎn)從航天器軌道動(dòng)力學(xué)和最優(yōu)控制理論的角度，確定空間武器完成其特定飛行任務(wù)所需要的速度增量，研究其最優(yōu)機(jī)動(dòng)和機(jī)動(dòng)序列。書中對(duì)所討論的重要算法都盡可能地給出了研制精良的Fortra 90程序（附光盤）?！　　犊臻g武器軌道設(shè)計(jì)》共13章，第1章為引論；第2章～第8章建立了Batti關(guān)于二體運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一理論和算法，這是全書討論的基礎(chǔ)，并在航天技術(shù)中有廣泛應(yīng)用；第9章～第13章論述了空間武器的軌道理論和設(shè)計(jì)，包括軌道和亞軌道導(dǎo)彈、反衛(wèi)星攔截軌道、躲避機(jī)動(dòng)軌道、天基武器平臺(tái)的低地球軌道、軌道彈藥投放系統(tǒng)軌道和星座設(shè)計(jì)?！　　犊臻g武器軌道設(shè)計(jì)》基本上是自完備的，具有前瞻性、基礎(chǔ)性及實(shí)用性，適合從事飛行器設(shè)計(jì)、制導(dǎo)

作者簡(jiǎn)介

趙瑞安，研究員，生于1941年，陜西西安人，1960年加人中國(guó)共產(chǎn)黨。1952年9月至1958年7月在陜西省西安中學(xué)學(xué)習(xí)，1958年9月至1963年7月在西北工業(yè)大學(xué)計(jì)算數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)和工作，1963年7月至今在中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院工作。中國(guó)非線性最優(yōu)化理論和軟件研究的開拓者，與著名數(shù)學(xué)家吳方合著《非線性最優(yōu)化理論和方法》，被許多高校用做博士和碩士研究生教學(xué)用書。研發(fā)了最優(yōu)化軟件系統(tǒng)“THEOPSSYSTEM”，榮獲國(guó)防科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。編著有百萬余字的科學(xué)計(jì)算可視化軟件IRIS-EX-PLORER“用戶指南”、“模塊編寫者指南”和“應(yīng)用開發(fā)指南”；近著《空間武器軌道設(shè)計(jì)》是第一部系統(tǒng)、全面、深入地研究空間武器軌道設(shè)計(jì)最新方法的專著，具有前瞻性、基礎(chǔ)性及實(shí)用性。積40余年在多個(gè)學(xué)科做出突出貢獻(xiàn)。

書籍目錄

第1章 引論1.1二體運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一算法研究1.2空間武器軌道設(shè)計(jì)概略第2章 二體運(yùn)動(dòng)2.1二體運(yùn)動(dòng)方程2.2二體運(yùn)動(dòng)積分2.3二體運(yùn)動(dòng)軌道2.4 Lagrange系數(shù)2.5坐標(biāo)系統(tǒng)和軌道要素2.6  子程序RVCAL第3章 BarKer方程和Kepler方程3.1拋物軌道和Kepler方程3.2橢圓軌道和Kepler方程3.3雙曲軌道和Guderrnann函數(shù)3.4過近心點(diǎn)時(shí)間和平近點(diǎn)角3.5子程序ELMENT3.6  子程序ANOMALY3.7時(shí)間系統(tǒng)第4章 Kepler問題的Battin-Fill方法4.1 Kepler方程的變換4.2 B和D的級(jí)數(shù)求值4.3 Gauss三次方程的求解4.4 Battin-Fill算法4.5子程序KEPLER第5章 超幾何函數(shù)和連分式5.1超幾何函數(shù)5.2連分式展開5.3連分式的收斂性5.4連分式求值第6章 轉(zhuǎn)移時(shí)間問題的Gauss-Battin方法6.1 Euler轉(zhuǎn)移時(shí)間方程6.2Lagrange轉(zhuǎn)移時(shí)間方程6.3 Lagrange-Battin轉(zhuǎn)移時(shí)間方程6.4 Gauss-Battin轉(zhuǎn)移時(shí)間方程6.5 Gauss-Battin算法6.6 Q函數(shù)的超幾何函數(shù)性質(zhì)6.7子程序TRANST第7章 圓錐曲線軌道的幾何性質(zhì)7.1極小能量軌道7.2極小偏心率軌道7.3飛行方向角7.4轉(zhuǎn)移角平分線7.5 中值點(diǎn)7.6 中值點(diǎn)半徑7.7中值點(diǎn)的不變性第8章 Lambert問題的Battin-Vauglaan方法8.1原始的Gauss算法8.2移去奇異性8.3計(jì)算L，m以及軌道要素8.4收斂性的改進(jìn)8.6 Battin三次方程的求解8.7 Battin-Vaughan算法8.8  子程序LAMBERT第9章 軌道和亞軌道導(dǎo)彈9.1軌道和亞軌道9.2亞軌道導(dǎo)彈的概念9.3軌道導(dǎo)彈的概念9.4空間武器的制天使命9.5空間武器的非核威懾使命第10章 反衛(wèi)星攔截軌道10.1最優(yōu)脈沖固定時(shí)間轉(zhuǎn)移軌道的主矢量理論10.2直接爬升攔截軌道10.3共軌交會(huì)攔截軌道10.4軌道交會(huì)攔截軌道10.5衛(wèi)星對(duì)抗第11章 躲避機(jī)動(dòng)軌道11.1攔截預(yù)報(bào)11.2 Lambert躲避機(jī)動(dòng)軌道11.3狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和主矢量的計(jì)算11.4最優(yōu)躲避一返回機(jī)動(dòng)軌道11.5 IMSL庫(kù)最優(yōu)化程序DN（X）NF的使用說明第12章 天基武器平臺(tái)的低地球軌道12.1低軌道空間環(huán)境12.2低軌道的軌道保持12.3天基武器的防御參戰(zhàn)率12.4軌道高度最優(yōu)化第13章 軌道彈藥投放13.1軌道彈藥投放系統(tǒng)的飛行任務(wù)13.2再入飛行器運(yùn)動(dòng)方程13.3多階段最優(yōu)控制問題13.4解最優(yōu)控制問題的L~egendre偽譜法13.5跳躍式再入軌道優(yōu)化和參數(shù)分析13.6投放飛行器的地面覆蓋分析13.7軌道彈藥投放系統(tǒng)的星座設(shè)計(jì)附錄附錄I 坐標(biāo)系和名詞索引附錄Ⅱ 公式和常數(shù)一覽參考文獻(xiàn)附光盤：空間武器軌道設(shè)計(jì)軟件（Fortran一90）

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：這里我們只討論今后稱之為二體運(yùn)動(dòng)的軌道問題，它們?cè)谛请H探測(cè)、飛行器交會(huì)以及航天武器的攔截和躲避等諸多問題上都有十分重要的直接應(yīng)用。二體運(yùn)動(dòng)還通常用做研究復(fù)雜問題的起點(diǎn)，大量的分析和計(jì)算可以使用二體運(yùn)動(dòng)近似，完全了解二體運(yùn)動(dòng)對(duì)于航天軌道動(dòng)力學(xué)研究是十分關(guān)鍵的。通常所謂二體運(yùn)動(dòng)的Kepler問題是由給定的初始狀態(tài)（位置和速度矢量），預(yù)報(bào)系統(tǒng)的軌道，其解為先前或以后某指定時(shí)刻的狀態(tài)。二體運(yùn)動(dòng)的Lambert問題是確定在指定轉(zhuǎn)移時(shí)間連接兩個(gè)已知位置矢量的軌道，其解為初始和終端速度矢量。這些問題曾經(jīng)吸引了世界上許多著名數(shù)學(xué)家持續(xù)研究達(dá)兩個(gè)世紀(jì)之久，并對(duì)許多數(shù)學(xué)分支的建立和發(fā)展，都起過重要作用，而在這方面最早獲得巨大成功的是德國(guó)數(shù)學(xué)家Gauss（1777-1855），他在其《圍繞太陽(yáng)在圓錐曲線上運(yùn)行的天體的運(yùn)動(dòng)理論》一書中對(duì)于這類問題所做的干凈利落的處理以及他所表現(xiàn)出的極高的洞察力和創(chuàng)造力，至今仍受到現(xiàn)代航天動(dòng)力學(xué)專家的注意和稱贊。但Gauss算法的應(yīng)用效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)代航天軌道動(dòng)力學(xué)的要求，其Kepler算法是針對(duì)幾乎拋物軌道設(shè)計(jì)的，只能用于由近心點(diǎn)起算的短??；其Lambert算法對(duì)于180。轉(zhuǎn)移角是奇異的，通常收斂也極慢，并且對(duì)于高能雙曲軌道不收斂。此后，科學(xué)家們?cè)l(fā)表過上百種解法，新的改進(jìn)算法也頻頻出現(xiàn)，但直到20世紀(jì)80年代前后，才出現(xiàn)了一些能夠適應(yīng)實(shí)時(shí)飛行軟件需要，安全可靠，簡(jiǎn)潔快速的二體運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一算法。

編輯推薦

《空間武器軌道設(shè)計(jì)》由中國(guó)宇航出版社出版。

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