航天器飛行動力學建模理論與方法 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

《航天器飛行動力學建模理論與方法》以航天飛行器為對象，係統講述建立飛行動力學模型的理論與方法。全書分為上、下兩篇。上篇闡述建立飛行動力學模型所需的數學、力學理論和方法，包括：矢量與坐標變換、四元數理論、剛體動力學、拉格朗日方程、擬拉格朗日方程、凱恩方程、正則方程與正則變換、中心引力運動、空間運動幾何學及時間係統等。下篇具體建立各種航天飛行器的飛行動力學模型，包括：有翼導彈、鏇轉導彈、彈道導彈、運載火箭、人造地球衛星、深空探測器等的飛行動力學模型。《航天器飛行動力學建模理論與方法》主要作為高等院校飛行器設計和相關專業的本科生、研究生教材，也可供從事航天器研製、應用工作的科技人員參考。

內頁插圖

目錄

上篇 力學原理與方法
第1章 緒論
第2章 矢量與坐標變換
2.1 矢量
2.2 坐標變換
2.2.1 坐標變換
2.2.2 坐標變換矩陣的傳遞性質
2.2.3 基元鏇轉矩陣
2.2.4 -般坐標變換
2.2.5 由兩矢量的分量列陣求坐標變換矩陣
2.2.6 坐標變換的簡單轉動錶示——歐拉轉動定理
2.3 運動坐標係中矢量導數的描述方法
2.4 坐標變換的變化率
2.5 四元數理論
2.5.1 四元數的定義和性質
2.5.2 四元數鏇轉變換
2.5.3 四元數與坐標變換矩陣的關係
2.5.4 多次四元數鏇轉變換的閤成
2.5.5 以四元數錶示的相對運動學方程
思考題

第3章 質點係的動力學方程
3.1 質點的運動方程
3.2 質點係的運動方程
3.3 剛體的運動方程
3.3.1 剛體運動描述
3.3.2 慣性矩陣的概念
3.3.3 柯西慣性橢球與慣性主軸
3.3.4 剛體質心運動的方程
3.3.5 剛體轉動的方程
3.3.6 剛體的動能
3.3.7 自由剛體的轉動運動特性
3.4 質點相對運動的動力學方程
思考題

第4章 分析力學基礎
4.1 動力學普遍方程
4.2 第一類拉格朗日方程
4.3 第二類拉格朗日方程
4.3.1 第二類拉格朗日方程
4.3.2 有勢力、迴轉力與耗散力
4.3.3 拉格朗日方程的幾種具體形式
4.4 羅斯方程
4.5 擬拉格朗日方程
4.6 哈密頓正則方程
4.6.1 哈密頓正則方程
4.6.2 正則方程的首次積分
4.6.3 泊鬆括號
4.6.4 泊鬆定理
4.6.5 正則變換
4.6.6 哈密頓一雅可比方程
思考題

第5章 凱恩方程
5.1 廣義速度、偏速度、偏角速度
5.2 廣義主動力、廣義慣性力
5.3 凱恩方程
5.4 分析
思考題

第6章 空間運動幾何與時間
6.1 地球的運動
6.2 時間係統
6.3 相關坐標係
6.3.1 春分點地心慣性坐標係
6.3.2 地心赤道鏇轉坐標係
6.3.3 坐標係之間的關係
6.4 地球參考模型
6.4.1 參考橢球的幾何特性
6.4.2 橢球形地球的引力
6.4.3 地球周圍大氣的運動
思考題

下篇 飛行器模型
第7章 有翼導彈的運動方程
7.1 坐標係和運動變量的定義
7.1.1 地麵坐標係
7.1.2 本體坐標係
7.1.3 氣流速度坐標係
7.1.4 航跡速度坐標係
7.1.5 彈道坐標係
7.1.6 各坐標係之間的綜閤關係
7.2 作用在導彈上的力和力矩
7.3 導彈運動方程
7.3.1 質心運動的動力學方程
7.3.2 導彈繞質心轉動的動力學方程
7.3.3 導彈質心運動的運動學方程
7.3.4 導彈繞質心轉動的運動學方程
7.3.5 導彈質量方程
7.3.6 其他方程
7.4 求解流程
思考題

第8章 滾轉導彈的運動方程
8.1 坐標係和運動變量的定義
8.1.1 準彈體坐標係
8.1.2 準氣流速度坐標係
8.1.3 準航跡速度坐標係
8.1.4 坐標係之間的關係
8.2 作用在滾轉導彈上的力和力矩
8.3 滾轉導彈的運動方程
8.3.1 質心運動的動力學方程
8.3.2 繞質心轉動的動力學方程
8.3.3 運動學方程
8.4 求解流程
思考題

第9章 運載火箭（彈道導彈）的運動方程
9.1 坐標係和運動變量的定義
9.1.1 擬垂綫坐標係
9.1.2 垂綫坐標係
9.1.3 發射坐標係
9.1.4 發射點慣性坐標係
9.1.5 氣流速度坐標係
9.1.6 彈道坐標係
9.1.7 坐標係之間的關係及參量定義
9.2 作用在火箭上的力和力矩
9.3 質心運動方程
9.3.1 發射段質心的運動方程
9.3.2 再人段質心的運動方程
9.3.3 自由飛行段質心的運動方程
9.4 姿態運動方程
9.5 其他方程
9.6 求解流程
思考題

第10章 人造地球衛星的運動方程
10.1 中心引力運動
10.1.1 運動的微分方程
10.1.2 運動方程
10.2 二體問題
10.3 Kepler軌道及其描述
10.3.1 kepler軌道
10.3.2 速度分布
10.3.3 軌道能量與軌道周期
10.3.4 軌道要素
10.3.5 軌道的時間曆翟
10.3.6 相關坐標係的定義
10.3.7 由ro、Vo計算軌道根數
10.3.8 用正則方程研究Kepler軌道
10.4 軌道攝動方程
10.4.1 作用在衛星上的攝動力
10.4.2 攝動運動的特點與描述方法、密切軌道
10.4.3 攝動運動方程
10.5 衛星的姿態運動方程
10.5.1 衛星姿態的定義
10.5.2 擬拉格朗日方程的具體形式
10.5.3 剛體衛星的姿態運動
10.5.4 剛體十飛輪組閤體衛星的姿態運動
10.5.5 剛體十單框架力矩陀螺組閤體衛星的姿態運動
10.5.6 剛體十雙框架力矩陀螺組閤體衛星的姿態運動
10.6 關於建模方法的選取問題
思考題

第11章 深空探測航天器的運動方程
11.1 三體問題
11.2 限製性三體問題
11.2.1 二體問題的解
11.2.2 圓型限製性三體問題
11.2.3 橢圓型限製性三體問題
11.2.4 限製性三體問題的首次積分
11.2.5 圓型限製性三體問題的平動點
思考題
附錄A球麵三角基本公式
A.1 球麵角、球麵二角形、球麵三角形
A．2球麵三角形的計算公式
參考文獻

精彩書摘

第二，建立飛行器的運動模型。
為瞭深入研究飛行器的運動，必須將飛行器的運動以數學方法錶達清楚；即依據力學原理、數學方法，建立描述飛行器運動的數學模型。
第三，運動模型的解及解的特性。
通過一定的數學方法，分析、求解飛行器運動的數學模型，進一步得到運動的規律及特徵性。導彈的動態特性包括：穩定性、操縱性、動態誤差等。運載火箭的特性包括：射程、落點偏差、入軌參數等。衛星軌道特性包括：軌道根數、典型攝動運動等。
盡管不同類型航天器的運動規律和特性很不同，然而描述這些航天器運動、建立運動模型的思想是一緻的。在上述研究內容中，第一、第二部分內容是必須掌握的，是飛行動力學的基礎；第三部分內容可根據具體方嚮來作選擇。本書係統地講述前兩部分內容，即飛行動力學的基礎部分。第三部分內容由相應專門課程介紹。
應用中的大多數航天器可以看成一個剛體，建立這種航天器的模型相對簡單。有些航天器則不能作為剛體，可能是撓性體、多個剛體或它們的組閤體。建立這些航天器的數學模型相對要復雜得多。本書也要給齣建立這些模型的理論和方法，為學生以後能夠正確地分析、處理更為復雜的航天器打下基礎。
本書的內容安排：
全書分為上、下兩篇。上篇闡述建立飛行動力學模型所需的數學、力學理論和方法；下篇則應用上篇中的理論和方法具體建立各種航天飛行器的飛行動力學模型。
上篇注重總結、分析不同方法的特點和適用對象，便於以後能結閤具體問題，更加閤理、正確、恰當地選用相應的分析方法；下篇則強調力學分析過程，即運動分析-受力分析-力學原理和數學方法應用。
……

前言/序言

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中使用瞭一種通俗易懂的語言方式，簡明地講述報告所包括的基本資料，講述這些資料中包含的相 關信息，以及發掘者的一些聯想、思考等。還隨文配上非常直觀的圖片。這使得我們一下子在原先被 包圍得冷冰冰高不可窺的考古報告外，非常便捷地尋到一些真切的窗口，輕鬆地就瞭解到報告的基本 內容，並能建立起一些繼續深入的路徑，進而找到所需要的詳細資料。於是，考古報告變得不再讓人 感到生疏隔膜，完全改變瞭過去那付使人愛之不得又恨之不願的麵孔，極大方便瞭考古專業之外的其 他學科研究者和普通讀者。我們常常聽到社會各方麵呼籲建立“人文關懷”，視之為現代文明的一種進 步。其實從一定角度說，學術研究也存在這樣需要。可樂報告“發掘者說”章的開設，何嘗不是一個 特彆專業性的學科給予社會各界讀者的“人文關懷”呢？ 社會科學的發展，社會文明的進步，已使越來越多的人關注考古工作的開展及其成果，社會科學 以及自然科學的不同學科也越來越需要在自身的研究中吸取和使用考古科學的成果。同時也越來越願 意加入到考古學的工作和研究中去，豐富和加深考古學的研究。但是考古報告編寫傳統的定式體例， 極大阻礙瞭人們直接閱讀考古報告，除瞭考古學者外，人們，包括從事曆史學、民族學研究的學者， 幾乎已經不願、或畏難直接閱讀考古報告。結果人們獲取的考古資料往往是幾經轉手演繹過的二手資 料，而這種演繹多數缺乏科學性和嚴謹性，甚至是來自再次性的文學化創作。應當說，這不僅不利於 社會文明整體化進步，也大大有損於考古學科的深入發展。 可樂報告編撰者以一種高度的社會責任心反省自己過去在這方麵的忽略。梁太鶴先生在“後記二” 中特彆提齣： “考古報告是考古人將揭示和認識的古代遺存公之於世的直接形式，也是社會公眾真實 瞭解考古成果最希望閱讀的主要資料。但如果考古報告始終隻能成為考古業內人士纔能讀懂的‘內部 資料’時，考古是不能說已切實履行到自身的社會職責的。直言之，考古人從開始已經不經意忽略瞭。 社會公眾應享有的那一份權利。這份權利本該還給公眾！”正是基於這樣的社會責任心，可樂報告編撰 者在嚴格遵循考古學科學術規範的前提下，用“發掘者說”章的方式，開創瞭考古報告編寫的一次革 新。盡管編撰者一再聲稱隻是一種不大的嘗試，還有很多不足，但我們依然要大聲為他們的做法擊節 叫好！從形式上看，這確乎是一次不大的革新。但從觀念上說，這卻是一次不小的衝擊。它態度鮮明 地嚮整個學科提齣一個不容再忽視的關鍵問題，即如何纔能更全麵履行自己的社會職責？我們擊節， 正是要為這種學術研究中高風格的社會責任心和人文關懷叫好！ 由於樹立瞭明確的社會責任心，可樂報告的編寫顯得格外詳備、細心。比如在對齣土遺物的介紹 中，不僅詳細介紹瞭遺物的分類和外形特徵，還特彆注意到對遺物的工藝技術的分析介紹。這在很多 考古報告中是被忽略或不夠重視的。實際上，考古研究中除瞭一般的類型學研究、社會曆史研究之外， 對遺物遺跡後邊所包含的人類行為學的研究也是不應忽略的重要內容。如果報告缺乏對遺物工藝技術 的分析介紹，將會使行為學的研究非常難以開展。此外，可樂報告對遺物的介紹還特彆重視其中所包 含的文化現象，每一類文物都開設有專章對相關文化現象加以介紹。這當然首先得通過研究者自己對 遺物的深入觀察和多角度研究之後，纔可能發現問題、提齣問題或作齣結論。比起單純報道遺物形態， 這樣肯定為讀者提供瞭大為豐富的文物信息。可樂報告在資料的編排、組織、查詢方麵作瞭很好的處 理，使讀者查找起來甚為方便。使用考古報告時難以查找一些具體資料是我們常遇到的遺憾，比如有 的遺物需瞭解該類型在整個遺址的分布情況，或需瞭解一件在某單位中具體的存放方式，卻往往會完 全無從查找，或者讓你十分費力地從數十、數百個墓葬的統計總錶中慢慢去挑選計算。而可樂報告在 分類介紹遺物時，不光舉例介紹一件標本，還交待瞭該類彆的所有件數及編號，這使查找時無需再到 總錶費力地去逐件尋找。而且報告除瞭對遺物的綜閤性分析介紹外，還另外列舉齣每一個墓葬單位的 ?9?9 ２１５?9?9 萬方數據 ２００８年第５期 ２００８年１０月版 全部信息和圖樣。這可以做到對任何一件遺物都能清楚查到相關的具體信息。此外，在墓葬登記總錶 之後，報告還專門公布瞭所有齣土器物的分類統計。這是一般考古報告所缺乏的內容，但卻是讓讀者 從橫嚮和縱嚮路徑都可以方便去查到有關遺物資料十分有用的一種組成。可以看齣，編撰者在構築資 料查核係統方麵，下瞭很大功夫，做瞭深入思考。 貴州夜郎曆史研究在各學科的共同努力下，已經取得很大進展。隨著社會經濟快速進步以及各級 領導的重視，日益形成一個眾所關注的熱門課題。在這樣形勢下，急於求成的浮躁學風難免會侵淫其 中，這對學術研究十分不利，還會造成對社會公眾的誤導。

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很專業

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