Fundamentals of Astrodynamics and Applications (Space Technology Library) pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer

作者:D.A. Vallado

出品人:

页数:1076

译者:

出版时间:2007-05-22

价格:USD 199.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780387718316

丛书系列:

图书标签:

Astrodynamics
Spaceflight Mechanics
Orbital Mechanics
Space Technology
Aerospace Engineering
Satellite Orbit
Trajectory Optimization
Spacecraft Dynamics
Celestial Mechanics
Space Missions

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具体描述

"Fundamentals of Astrodynamics and Applications" is rapidly becoming the standard astrodynamics reference for those involved in the business of spaceflight. What sets this book apart is that nearly all of the theoretical mathematics is followed by discussions of practical applications implemented in tested software routines. For example, the book includes a compendium of algorithms that allow students and professionals to determine orbits with high precision using a PC. Without a doubt, when an astrodynamics problem arises in the future, it will become standard practice for engineers to keep this volume close at hand and 'look it up in Vallado'. While the first edition was an exceptionally useful and popular book throughout the community, there are a number of reasons why the second edition will be even more so. There are many reworked examples and derivations. Newly introduced topics include ground illumination calculations, Moon rise and set, and a listing of relevant Internet sites. There is an improved and expanded discussion of coordinate systems, orbit determination, and differential correction. Perhaps most important is that all of the software routines described in the book are now available for free in FORTRAN, PASCAL, and C. This makes the second edition an even more valuable text and superb reference.

《天体动力学与应用基础》（太空技术文库）是一部全面而深入的教材，旨在为读者提供天体动力学领域的核心理论和实际应用知识。本书覆盖了从基础轨道力学到复杂航天器轨道设计与控制的广泛主题，是航天工程师、研究人员以及对天体动力学感兴趣的学生的理想参考资料。本书的结构设计旨在引导读者逐步掌握该学科的复杂性。开篇部分聚焦于牛顿万有引力定律和开普勒定律，为后续的轨道力学分析奠定坚实的数学基础。我们详细阐述了描述天体运动的二体问题，引入了轨道参数（如半长轴、偏心率、轨道倾角等）的概念，并清晰地解释了如何从观测数据推算出具体的轨道要素。读者将学习到如何利用拉格朗日插值法和数值积分方法来求解基本的轨道运动方程，理解这些方法在实际任务规划中的重要性。本书的第二个核心部分深入探讨了各种扰动效应和高精度轨道计算。在现实的航天任务中，航天器不仅受中心天体引力影响，还会受到其他行星、月球、大气阻力和辐射压力的作用。我们对这些扰动力进行了详细的数学建模，并介绍了如何将它们纳入轨道动力学方程中。章节内容涵盖了摄动理论的经典方法，如平均化技术和变分方程，为读者理解长期轨道演化和高精度轨道确定（OD）奠定了基础。此外，书中还专门辟出章节讨论了轨道摄动的实际影响，例如地球非球形引力的J2项效应，这对近地轨道卫星的设计至关重要。在轨道机动和任务设计方面，本书提供了详尽的分析工具和方法。我们对霍曼转移轨道、双椭圆转移以及更复杂的轨道交会技术进行了深入探讨。对推进剂最优化的分析是本书的一大特色，读者将学习到如何利用齐奥尔科夫斯基火箭方程以及能量最小化原理来设计高效的轨道转移方案。特别地，本书涵盖了转移轨道的设计流程，包括如何处理不同轨道平面之间的机动，以及如何利用引力助推（Gravity Assist）技术在深空任务中实现能量增益。针对专业的航天任务，我们还讨论了捕获轨道、停泊轨道以及再入大气的动力学分析。本书的后续章节则转向了更前沿和实际应用的主题，特别是航天器姿态动力学与控制。这部分内容涵盖了刚体动力学的基本原理，包括欧拉方程和角动量守恒定律。我们详细介绍了描述航天器姿态的各种坐标系（如欧拉角、四元数和方向余弦矩阵），并解释了它们之间的相互转换。姿态控制理论部分，我们介绍了不同类型的执行器（如反作用轮、磁力矩器和推力器）的工作原理，并讲解了线性二次调节器（LQR）和滑模控制等先进控制算法在姿态稳定与跟踪中的应用。对传感器（如星敏感器、陀螺仪和GPS）数据融合处理的讨论，也使得本书内容紧贴现代航天器自主导航的需求。为了增强读者的实践能力，本书的每一章都配有详尽的例题和思考题，许多例子直接来源于实际的航天任务背景。我们强调了利用计算工具（如MATLAB/Simulink）进行仿真和验证的重要性，并提供了关键算法的伪代码和实现思路，帮助读者将理论知识转化为可操作的工程方案。《天体动力学与应用基础》不仅是一本理论教科书，更是一本面向工程实践的指南。它清晰地勾勒出从基础物理原理到复杂轨道设计与控制的完整知识体系，旨在培养新一代能够独立解决航天动力学难题的专业人才。本书内容严谨、覆盖面广，是任何希望在卫星导航、行星探测、空间站运营或空间碎片缓解等领域取得进展的专业人士的必备参考。