空間武器軌道設(shè)計

內(nèi)容概要

　　《空間武器軌道設(shè)計》首次系統(tǒng)地論述了空間武器軌道設(shè)計的最新方法，重點從航天器軌道動力學和最優(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)機動和機動序列。書中對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》共13章，第1章為引論；第2章～第8章建立了Batti關(guān)于二體運動的統(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，包括軌道和亞軌道導彈、反衛(wèi)星攔截軌道、躲避機動軌道、天基武器平臺的低地球軌道、軌道彈藥投放系統(tǒng)軌道和星座設(shè)計。　　《空間武器軌道設(shè)計》基本上是自完備的，具有前瞻性、基礎(chǔ)性及實用性，適合從事飛行器設(shè)計、制導

作者簡介

趙瑞安，研究員，生于1941年，陜西西安人，1960年加人中國共產(chǎn)黨。1952年9月至1958年7月在陜西省西安中學學習，1958年9月至1963年7月在西北工業(yè)大學計算數(shù)學專業(yè)學習和工作，1963年7月至今在中國運載火箭技術(shù)研究院工作。中國非線性最優(yōu)化理論和軟件研究的開拓者，與著名數(shù)學家吳方合著《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用書。研發(fā)了最優(yōu)化軟件系統(tǒng)“THEOPSSYSTEM”，榮獲國防科學技術(shù)獎。編著有百萬余字的科學計算可視化軟件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》是第一部系統(tǒng)、全面、深入地研究空間武器軌道設(shè)計最新方法的專著，具有前瞻性、基礎(chǔ)性及實用性。積40余年在多個學科做出突出貢獻。

書籍目錄

第1章 引論1.1二體運動統(tǒng)一算法研究1.2空間武器軌道設(shè)計概略第2章 二體運動2.1二體運動方程2.2二體運動積分2.3二體運動軌道2.4 Lagrange系數(shù)2.5坐標系統(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過近心點時間和平近點角3.5子程序ELMENT3.6  子程序ANOMALY3.7時間系統(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)移時間問題的Gauss-Battin方法6.1 Euler轉(zhuǎn)移時間方程6.2Lagrange轉(zhuǎn)移時間方程6.3 Lagrange-Battin轉(zhuǎn)移時間方程6.4 Gauss-Battin轉(zhuǎn)移時間方程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7.6 中值點半徑7.7中值點的不變性第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計算L，m以及軌道要素8.4收斂性的改進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 軌道和亞軌道導彈9.1軌道和亞軌道9.2亞軌道導彈的概念9.3軌道導彈的概念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共軌交會攔截軌道10.4軌道交會攔截軌道10.5衛(wèi)星對抗第11章 躲避機動軌道11.1攔截預報11.2 Lambert躲避機動軌道11.3狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣和主矢量的計算11.4最優(yōu)躲避一返回機動軌道11.5 IMSL庫最優(yōu)化程序DN（X）NF的使用說明第12章 天基武器平臺的低地球軌道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再入飛行器運動方程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)計附錄附錄I 坐標系和名詞索引附錄Ⅱ 公式和常數(shù)一覽參考文獻附光盤：空間武器軌道設(shè)計軟件（Fortran一90）

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：這里我們只討論今后稱之為二體運動的軌道問題，它們在星際探測、飛行器交會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。二體運動還通常用做研究復雜問題的起點，大量的分析和計算可以使用二體運動近似，完全了解二體運動對于航天軌道動力學研究是十分關(guān)鍵的。通常所謂二體運動的Kepler問題是由給定的初始狀態(tài)（位置和速度矢量），預報系統(tǒng)的軌道，其解為先前或以后某指定時刻的狀態(tài)。二體運動的Lambert問題是確定在指定轉(zhuǎn)移時間連接兩個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)學家持續(xù)研究達兩個世紀之久，并對許多數(shù)學分支的建立和發(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數(shù)學家Gauss（1777-1855），他在其《圍繞太陽在圓錐曲線上運行的天體的運動理論》一書中對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)代航天動力學專家的注意和稱贊。但Gauss算法的應(yīng)用效果遠遠不能滿足當代航天軌道動力學的要求，其Kepler算法是針對幾乎拋物軌道設(shè)計的，只能用于由近心點起算的短?。黄銵ambert算法對于180。轉(zhuǎn)移角是奇異的，通常收斂也極慢，并且對于高能雙曲軌道不收斂。此后，科學家們曾發(fā)表過上百種解法，新的改進算法也頻頻出現(xiàn)，但直到20世紀80年代前后，才出現(xiàn)了一些能夠適應(yīng)實時飛行軟件需要，安全可靠，簡潔快速的二體運動統(tǒng)一算法。

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《空間武器軌道設(shè)計》由中國宇航出版社出版。

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