卫星转动动力学PDF电子书下载

第一章 转运体动力学基础 1

1.1 动量矩 1

1.2 动量矩的时间导数 2

1.3 惯量张量 3

1.4 平行轴定理 5

1.5 主惯性矩 6

1.6 动能 7

1.7 欧拉方程 8

1.8 用于主轴的欧拉方程 9

1.9 欧拉角 10

1.10 坐标变换 10

1.11 角速度的坐标变换 11

1.12 可积分性质 13

1.13 Magnus形态三角形 14

习题 16

第二章 重心 24

2.1 棒形卫星 24

2.2 棒形小卫星 27

2.3 小卫星的重心 28

2.4 小卫星的开普勒力 30

2.5 相对于质心的力矩 31

2.6 势能 31

2.7 定向转动 32

2.8 定向转动的轨道周期 32

2.9 带杆件的航天飞行器 33

2.10 微重力 35

习题 37

第三章 摆动 43

3.1 在轨道平面内相对于位置向量的摆动 43

3.2 相对于径向方向的摆动(垂直于轨道平面) 44

3.3 相对于轨道切线方向的摆动 45

3.4 在轨道平面内相对于切线方向的姿态变化 46

3.5 姿态稳定性 47

3.6 月球的摆动 48

习题 48

第四章 在重力场中卫星姿态的稳定性 50

4.1 Cardan角 50

4.2 自旋的轴对称卫星 52

4.3 定向转动的任意卫星 56

4.4 椭圆轨道上拟定向转动的任意卫星 58

习题 59

第五章 无力矩转动体 62

5.1 无力矩转动体的欧拉方程解 62

5.2 相平面表示法 66

5.3 动能椭圆球和Poinst椭圆球 69

5.4 角动量椭圆球 70

5.5 MacCullagh椭圆球 71

5.6 无力矩转动体内部任意点的速度和加速度 71

5.7 刚性转运体围绕主轴转动的稳定性 72

5.8 变形的转运体围绕主轴转动时的稳定性 73

5.9 共线定理 77

习题 78

第六章 无力矩轴对称转动体 83

6.1 角速度分量 83

6.2 欧拉速度 85

6.3 任意点的速度和加速度 87

6.4 惯性力场 89

6.5 变化的惯性矩 90

6.6 抓取卫星 92

习题 94

第七章 变形的轴对称转动体 97

7.1 固体转动体 97

7.2 轴对称固体转动体 98

7.3 近似刚性转动体的惯量张量 98

7.4 浮动坐标系 99

7.5 辅助惯性积和惯性矩 100

7.6 变形体角动量 101

7.7 变形体的转动动能 104

7.8 功率 106

7.9 δz=0时的约束系统中的应用 106

7.10 δu=δv=0时的约束系统中的应用 109

7.11 结论 118

习题 118

第八章 无力矩耗散轴对称转动体的姿态缓慢漂移 122

8.1 姿态源移速度和稳定性 122

8.2 姿态漂移过程 125

8.3 在VZ平面中的圆 130

8.4 初始状态和最终稳定状态 131

8.5 弹性变形和姿态稳定性 134

8.6 变形对角速度的影响 136

8.7 变形对动能和应变能的影响 138

习题 139

第九章 消旋 143

9.1 溜溜球质量消旋 143

9.2 杆件伸张消旋 145

9.3 偏心安装伸张杆 147

9.4 转动体形状变化对欧拉方程的影响 148

习题 151

第十章 相对于轴对称卫星上固定轴的力矩 153

10.1 垂直于对称轴的力矩 153

10.2 相对于对称轴的力矩 155

习题 157

第十一章 刚性转子式卫星 159

11.1 角动量和欧拉方程 159

11.2 无力矩转子式卫星短期运行时的稳定性 161

11.3 无力矩轴对称转子式卫星 163

11.4 轴承摩擦 165

11.5 无力矩轴对称转子式卫星的欧拉角 167

11.6 惯性力场 168

11.7 在中心力场中自旋的轴对称转子式卫星 170

习题 173

第十二章 耗散能量的无力矩轴对称转子式卫星 175

12.1 近似刚性的转子和平台 175

12.2 具有耗散平台的卫星姿态的缓慢漂移 177

12.3 具有耗散转子的卫星的姿态缓慢漂移 180

12.4 具有耗散转子和耗散平台时的姿态缓慢漂移 182

习题 187

附录A 欧拉角 190

A.1 欧拉角 190

A.2 坐标转换关系式 191

A.3 转换矩阵 192

A.4 角速度分量的转换矩阵 193

A.5 坐标转换和向量转动 194

附录B 欧拉参数 196

B.1 欧拉参数 196

B.2 欧拉转动定理 198

习题 201

附录C Cardan角 202

C.1 Cardan角 202

C.2 坐标转换关系式 204

C.3 转换矩阵 204

C.4 横偏，俯仰和滚动 207

习题 207

附录D 工程数据 210

D.1 典型物体的主惯性矩 210

D.2 ρ/ρc=？的展开式 212

附录E 符号表示 214

附录F 答案 217

参考文献 229