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出版者:中国轻工业出版社

作者:Thomas J.Zirpoli

出品人:

页数:354

译者:张宏

出版时间:2004-9

价格:40.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787501944873

丛书系列:

图书标签:

• 教育
• 学生行为管理
• 心理学
• Y
• 学生行为
• 行为管理
• 课堂管理
• 教育心理学
• 积极心理学
• 师生关系
• 问题行为
• 干预策略
• 学校管理
• 教育方法

图书简介：《行星动力学导论》 一、本书概览与核心主题 本书《行星动力学导论》是一部深度探讨天体力学、轨道计算、行星系统演化以及空间任务规划的专业学术著作。它旨在为高等院校天文学、物理学、空间科学及航空航天工程专业的学生和研究人员提供一个全面、严谨且与时俱进的知识框架。本书的核心任务在于解析宇宙中天体的运动规律，从基础的开普勒定律出发，逐步深入到复杂的多体问题、摄动理论，直至现代空间探测任务中的实际应用。 本书的叙述逻辑遵循从宏观到微观、从经典到现代的递进路线。我们摒弃了对“学生行为管理”领域任何概念的讨论，完全聚焦于浩瀚星空中的精确数学模型与物理原理。 二、内容结构与章节要点详解 本书共分为十五章，辅以三个重要的附录，内容组织严密，环环相扣： 第一部分：基础原理与解析解（第1章至第4章） 第1章：天体力学基础回顾。 本章首先回顾了牛顿万有引力定律在天体力学中的基本地位，并详细阐述了惯性参考系和非惯性参考系（如质心系与日心系）的选择对问题描述的影响。重点讨论了中心引力场中物体的基本运动积分——能量守恒与角动量守恒的数学表达。 第2章：二体问题（The Two-Body Problem）。 这是行星动力学的基石。本章详尽推导了开普勒轨道（椭圆、抛物线、双曲线）的解析解，并引入了轨道六根数（Keplerian Orbital Elements）的概念，这是描述任何绕中心天体运行物体轨道的标准方法。本章包含大量实例，展示如何利用轨道六根数进行轨道状态的转换与预测。 第3章：开普勒运动与时间关系。 深入探讨了时间参数（真近点角、平近点角、平近点角）与椭圆离心率之间的复杂关系。本章的核心是著名的开普勒方程的求解方法，包括牛顿迭代法和高阶解析近似法，这些是精确计算行星位置的关键步骤。 第4章：万有引力与势函数。 从更基础的物理层面出发，系统介绍了引力场在不同坐标系下的势函数表达，为后续引入摄动项打下理论基础。本章强调了引力梯度在导航中的作用。 第二部分：摄动理论与复杂运动（第5章至第8章） 第5章：常数变异法（Variation of Parameters）。 这是处理非理想轨道（存在摄动力）的核心工具。本章详细推导了拉格朗日方程在轨道元素坐标系下的形式，展示了如何通过摄动力对轨道六根数的影响速率来描述轨道的演化过程。 第6章：周期性摄动。 重点分析太阳系内主要摄动源，如太阳对近地卫星的摄动、行星对彗星和小行星的摄动。本章引入了平均轨道元素的概念，用于分离轨道运动中的快变项和慢变项。 第7章：拉格朗日中点与限制性三体问题。 转向更具挑战性的三体系统。本章深入分析了限制性三体问题（如太阳-地球-探测器），详述了五个拉格朗日点的性质、稳定性分析，以及如何利用 L1/L2 点进行空间观测站的部署。 第8章：非周期性摄动与平均化方法。 讨论了潮汐力、大气阻力（针对近地卫星）等非周期性摄动力。本章引入了庞加莱-林德斯泰德理论，用于处理周期性摄动引起的轨道长期漂移现象。 第三部分：空间任务动力学与数值方法（第9章至第12章） 第9章：数值积分方法。 认识到多数实际动力学问题无法解析求解，本部分转向数值计算。本章详细介绍了龙格-库塔法（Runge-Kutta Methods）、辛积分器（Symplectic Integrators）等高效且保能量的数值积分技术，并讨论了步长选择与误差控制的策略。 第10章：转移轨道设计。 空间任务的核心技术。本章深入讲解了霍曼转移、多重椭圆转移的概念，并引入了庞氏圈（Poincaré Sections）来辅助分析轨道相空间结构。重点分析了行星际转移轨道的设计，如引力助推（Gravity Assist/Slingshot Effect）的计算与优化。 第11章：近地卫星轨道维持与姿态动力学。 专注于地球卫星的特定挑战，包括大气阻力模型（如NRLMSISE-00模型）、地球非球形引力场（J2项效应）对轨道的影响，以及如何利用推进器进行轨道机动和姿态控制的耦合分析。 第12章：非保守力场下的运动。 探讨了太阳光压、电磁场对小卫星或带电粒子的影响。本章引入了广义力（Generalized Forces）的概念，将非保守力的影响纳入到变分方程的求解框架中。 第四部分：高级主题与未来展望（第13章至第15章） 第13章：稳定性理论与混沌动力学。 引入李雅普诺夫稳定性理论，对多体系统的长期行为进行定性分析。探索了太阳系内部分轨道区域的混沌现象及其在小行星带和柯伊伯带研究中的应用。 第14章：轨道确定与导航。 介绍了如何利用地面观测数据（雷达、光学跟踪）和星载传感器（星敏感器、GPS接收机）来估计和修正飞行器的当前轨道状态。涵盖了卡尔曼滤波（Kalman Filtering）在导航中的应用基础。 第15章：系外行星动力学与形成模型。 将理论知识扩展至恒星系统。讨论了系外行星系统的多体稳定性问题、宜居带的动力学约束，以及吸积盘动力学在巨行星形成初期的作用。 三、本书的特色与目标读者 本书的显著特点在于其数学模型的严谨性与工程应用的紧密结合。每一章的理论推导都伴随着实际案例分析（如“旅行者号”任务的引力助推计算、“嫦娥五号”的月球轨道捕获模拟）。我们刻意避免了任何与教育管理、校园纪律或学生心理辅导相关的叙述或分析框架。 目标读者群包括： 天文学与天体物理学研究生： 需要扎实的理论基础来研究行星、卫星、小行星的长期演化。 航天工程师与任务规划师： 必须掌握摄动理论和数值积分技术以设计高精度、低燃料消耗的飞行路径。 物理学高年级本科生： 作为经典力学向现代应用科学过渡的桥梁课程教材。 通过对行星动力学这一复杂而迷人的领域的深入探索，本书旨在培养读者对宇宙运动的精确量化能力，帮助他们掌握解析复杂轨道问题的钥匙。

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有些东西是可以借鉴的，有些内容还不太适合我国的教育模式

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