《空間特殊軌道理論與設(shè)計方法》是航天器軌道與控制領(lǐng)域的一本專著，重點圍繞空間特殊軌道的設(shè)計方法展開論述。隨著空間任務(wù)不斷拓展，傳統(tǒng)的軌道理論和設(shè)計方法已經(jīng)無法滿足要求�！犊臻g特殊軌道理論與設(shè)計方法》在總結(jié)當(dāng)前空間活動趨勢的基礎(chǔ)上，給出了空間特殊軌道的概念及其應(yīng)用；重點闡述了懸停軌道、螺旋巡游軌道、基于穿越點的多目標(biāo)交會軌道以及主動接近軌道的理論與設(shè)計方法；跟蹤國外最新研究成果，介紹了快速響應(yīng)軌道、極地駐留軌道的理論與設(shè)計方法。
《空間特殊軌道理論與設(shè)計方法》可作為相關(guān)科研院所的科研人員、相關(guān)院校的研究生以及從事航天器總體的研究人員的參考書。
第1章 典型軌道概述
1.1 回歸軌道
1.1.1 回歸軌道的定義
1.1.2 不同的軌道周期
1.1.3 地球靜止軌道及其應(yīng)用
1.2 太陽同步軌道
1.2.1 太陽同步軌道的定義
1.2.2 太陽同步軌道的特點
1.2.3 太陽同步回歸軌道及其應(yīng)用
1.3 凍結(jié)軌道
1.3.1 凍結(jié)軌道的定義
1.3.2 閃電軌道及其應(yīng)用
1.4 逗留軌道
1.4.1 逗留軌道的定義
1.4.2 逗留軌道的應(yīng)用
1.5 小結(jié)
第2章 空間特殊軌道的概念及其應(yīng)用
2.1 空間特殊軌道的概念
2.1.1 軌道設(shè)計理念的差異
2.1.2 軌道控制與軌道設(shè)計相耦合
2.1.3 滿足特殊的空間應(yīng)用需求
2.2 空間特殊軌道的分類
2.2.1 懸停軌道
2.2.2 巡游軌道
2.2.3 多目標(biāo)交會軌道
2.2.4 主動接近軌道
2.2.5 快速響應(yīng)軌道
2.2.6 極地駐留軌道
2.3 空間特殊軌道的描述
2.3.1 軌道根數(shù)
2.3.2 無奇點根數(shù)
2.3.3 直角坐標(biāo)分量
2.4 小結(jié)
第3章 懸停軌道理論與設(shè)計方法
3.1 懸停軌道的概念
3.2 定點懸停軌道設(shè)計
3.2.1 動力學(xué)模型
3.2.2 開環(huán)控制方式
3.2.3 閉環(huán)控制方式
3.3 區(qū)域懸停軌道設(shè)計
3.3.1 受限區(qū)域構(gòu)型分析
3.3.2 區(qū)域懸停軌道控制
3.3.3 單次脈沖區(qū)域懸停軌道
3.3.4 多脈沖區(qū)域懸停軌道
3.4 偏置地球靜止軌道設(shè)計
3.4.1 偏離軌道平面的偏置軌道
3.4.2 軌道平面內(nèi)的偏置軌道
3.4.3 軌道偏置能量分析
3.5 小結(jié)
第4章 螺旋巡游軌道理論與設(shè)計方法
4.1 螺旋巡游軌道的概念
4.2 相對運動模型精度分析
4.2.1 精確相對運動動力學(xué)方程
4.2.2 相對運動動力學(xué)方程的簡化
4.2.3 相對運動動力學(xué)模型精度分析
4.2.4 巡游航天器相對運動動力學(xué)模型分析
4.3 遍歷巡游軌道設(shè)計
4.3.1 基于Hill方程的設(shè)計方法
4.3.2 基于E/I矢量法的設(shè)計方法
4.3.3 設(shè)計約束
4.3.4 仿真分析
4.4 往返巡游軌道設(shè)計
4.4.1 設(shè)計方法
4.4.2 乏計約束
4.4.3 仿真分析
4.5 丁控巡游軌道設(shè)計
4..5.1 螺旋環(huán)設(shè)計
4.5.2 進(jìn)入走廊設(shè)計
4.5.3 單次脈沖控制策略
4.5.4 快速巡游控制策略
4.6 小結(jié)
第5章 基于穿越點的多目標(biāo)交會軌道理論與設(shè)計方法
5.1 多目標(biāo)軌道交會問題描述
5.2 穿越點的概念及其確定方法
5.2.1 穿越點的概念
5.2.2 穿越點的確定方法
5.3 基于穿越點的軌道交會策略
5.3.1 基于穿越點的設(shè)計思想
5.3.2 交會軌道設(shè)計策略
5.3.3 軌道交會控制方法
5.4 非共面同構(gòu)多目標(biāo)交會軌道設(shè)計方法
5.5 非共面異構(gòu)多目標(biāo)交會軌道設(shè)計方法
5.5.1 設(shè)計步驟
5.5.2 交會軌道設(shè)計方法
5.5.3 穿越點點集確定方法
5.5.4 交會彈道設(shè)計方法
5.6 仿真分析與方法修正
5.6.1 基于穿越點的軌道交會仿真
5.6.2 基于穿越點的軌道交會方法修正
5.7 小結(jié)
第6章 主動接近軌道理論與設(shè)計方法
6.1 主動接近軌道的概念
6.2 接近軌道設(shè)計
6.2.1 調(diào)相軌道
6.2.2 丘距離接近軌道
6.3 相對位姿動力學(xué)模型
6.3.1 相對姿態(tài)動力學(xué)模型
6.3.2 相對位置動力學(xué)模型
6.4 最終逼近軌道設(shè)計
6.4.1 三軸穩(wěn)定型目標(biāo)的最終逼近
6.4.2 姿態(tài)無控型目標(biāo)的最終逼近
6.4.3 仿真實現(xiàn)
6.5 小結(jié)
第7章 快速響應(yīng)軌道理論與設(shè)計方法
7.1 快速響應(yīng)軌道的概念
7.2 圓形快速繞飛軌道
7.2.1 圓形快速繞飛軌道設(shè)計
7.2.2 目標(biāo)禁區(qū)的定義
7.2.3 安全性分析
7.3 快速進(jìn)人空間軌道
7.3.1 低軌快速進(jìn)入軌道設(shè)計
7.3.2 Cobra軌道設(shè)計
7.4 小結(jié)
第8章 極地駐留軌道理論與設(shè)計方法
8.1 極地駐留軌道的概念
8.2 極地駐留軌道設(shè)計方法
8.2.1 圓型限制性三體問題下的動力學(xué)模型
8.2.2 駐留距離固定時極地駐留軌道設(shè)計
8.2.3 駐留距離不固定時極地駐留軌道設(shè)計
8.3 極地駐留軌道優(yōu)化設(shè)計
8.4 小結(jié)
附錄 利用Matlab軟件優(yōu)化設(shè)計交會軌道
參考文獻(xiàn)
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