卫星轨道与姿态动力学分析

第1章　动力学分析预备知识

1.1动力学分析概念介绍

1.2天球的基本概念

1.3卫星的轨道平面

1.4轨道根数定义

1.5坐标系与姿态角定义

第2章　轨道机动的速度脉冲理论

2.1切向速度脉冲对轨道的影响

2.2径向速度脉冲对轨道的影响

2.3法向速度脉冲对轨道的影响

第3章　轨道摄动

3.1地球扁率引起的轨道摄动

3.2地球J22项引起的轨道摄动

3.3日月引力引起的轨道摄动

3.4太阳光压摄动

第1章　动力学分析预备知识

1.1动力学分析概念介绍

1.2天球的基本概念

1.3卫星的轨道平面

1.4轨道根数定义

1.5坐标系与姿态角定义

第2章　轨道机动的速度脉冲理论

2.1切向速度脉冲对轨道的影响

2.2径向速度脉冲对轨道的影响

2.3法向速度脉冲对轨道的影响

第3章　轨道摄动

3.1地球扁率引起的轨道摄动

3.2地球J22项引起的轨道摄动

3.3日月引力引起的轨道摄动

3.4太阳光压摄动

3.5大气阻力摄动

第4章　轨道机动

4.1同平面霍曼变轨

4.2不同平面霍曼变轨

4.3兰伯特变轨

第5章　轨道保持

5.1轨道保持的余量设置

5.2静止卫星轨道保持

5.2.1南北位置保持

5.2.2漂移速度控制策略

5.2.3偏心率控制策略

5.2.4二次切向机动能力

5.2.5东西位置保持

5.3近地卫星轨道保持

5.3.1轨道高度保持

5.3.2轨道进动调整

第6章　姿态摄动

6.1重力梯度力矩

6.2太阳光压力矩

6.3气动力矩

6.4地磁力矩

第7章　姿态控制

7.1整星零动量姿态控制

7.2整星零动量姿态机动

7.3恒定力矩下的进动分析

7.4偏置动量姿态角耦合

7.5偏置动量姿态控制

7.6太阳同步轨道卫星偏置动量轮与磁力矩器联合控制

7.7动量交换装置卸载

参考文献

本书主要是讨论利用矢量图对卫星轨道和姿态进行力学分析的基本原理和方法。书中介绍了卫星轨道与姿态的基本概念，介绍了速度脉冲理论，分析了地球引力、日月引力、光压与大气阻力等主要摄动因素对卫星轨道的影响。讨论了最省燃料的霍曼变轨和可在任意两点内完成拦截任务的兰伯特变轨。分析了静止轨道的倾角控制、定点经度漂移与偏心率耦合控制多种策略，介绍了近地轨道高度保持与轨道进动速率的调整方法。利用动量矩理论，分析了重力梯度、光压、气动与地磁对姿态产生的干扰力矩。介绍了整星零动量卫星姿态控制与姿态机动的原理，分析了偏置动量轮卫星的运动学特性和利用进动控制姿态角偏差的方法。讨论了太阳同步轨道卫星动量轮与磁力矩器的联合控制策略。介绍了动量交换装置卸载所需施加的力矩与磁矩分析方法。本书重点是帮助读者掌握力学分析的基本思路和方法，是科研工作者和在校学生了解卫星轨道与姿态控制基础知识的参考资料。