航天器轨道确定 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:李济生；中国人民解放军总装备部军事训

出品人:

页数:308

译者:

出版时间:2003-1

价格:27.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787118029154

丛书系列:

图书标签:

• 轨道确定
• 航天器
• 轨道力学
• 导航
• 控制
• 姿态
• 空间动力学
• 卫星
• 天体力学
• 测量

好的，这里有一份关于一本名为《星际航行基础理论》的图书简介。这份简介将详细阐述该书的覆盖内容，完全不涉及《航天器轨道确定》中的任何主题。 --- 星际航行基础理论 探索宇宙深空的基石 《星际航行基础理论》 是一部面向高等院校学生、专业研究人员以及对深空探索充满热情的业余爱好者的综合性专著。本书系统、深入地探讨了实现人类在太阳系内乃至更遥远星际空间中安全、高效航行的必备理论基础与前沿技术。全书聚焦于星际航行的推进系统、导航与遥感、生命支持、辐射防护以及星际通信等核心领域，旨在提供一个全面、连贯的知识框架，为未来星际任务的设计与执行奠定坚实的理论根基。 --- 第一部分：星际推进系统原理 本部分深入剖析了驱动飞船穿越广阔星际空间所需的动力学基础与各类先进推进技术。 第一章：经典推进理论的局限与拓展 本章首先回顾了化学火箭推进的物理极限，并着重阐述了如何将这些理论应用于更大规模、更长时间尺度的星际航行场景。重点讨论了动量交换效率、比冲的理论上限，以及如何通过多级火箭设计实现星际逃逸速度。 第二章：核动力推进技术 核能是实现快速星际旅行的关键。本章详细介绍了核热火箭（NTR） 的工作原理、反应堆堆芯设计（如液态/固态燃料的比较）及其热力学效率分析。随后，深入探讨了核脉冲推进（Orion式） 的可行性研究、安全隐患评估，以及对未来星际航行任务的潜在突破作用。 第三章：电动力推进系统 对于需要长时间、低推力加速的深空任务，电推进系统至关重要。本章全面覆盖了离子推进器（如霍尔效应推进器、栅格离子推力器）的物理机制、等离子体生成与控制技术。此外，还分析了磁帆与等离子体帆等新兴的无工质推进概念，评估了它们在星际介质中获取推力的潜力。 第四章：反物质与聚变推进的理论前沿 本章展望了最具革命性的推进技术——反物质湮灭推进与受控核聚变推进。重点讨论了反物质的产生、储存和约束技术面临的物理难题，以及不同约束场（如磁约束与电场约束）的效率对比。对于聚变推进，则侧重于D-T燃料循环、磁化目标聚变（MTF） 等概念在航天推进领域的应用潜力。 --- 第二部分：星际导航、制导与遥感 在缺乏地面导航基准的深空环境中，自主、精确的定位与姿态控制是星际任务成功的关键。 第五章：深空天文导航技术 本章聚焦于如何利用自然天体作为导航参照物。详细介绍了脉冲星导航（Pulsar Navigation, XNAV） 的原理，包括脉冲星信号的捕获、星图匹配算法以及实时定位精度分析。同时，探讨了利用遥远类星体和特定星团进行高精度三角定位的方法。 第六章：自主星载惯性导航与相对定位 本章讨论了如何结合惯性测量单元（IMU）与外部观测数据实现连续、可靠的导航。重点分析了卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波（EKF）以及无迹卡尔曼滤波（UKF） 在处理深空噪声和模型误差中的应用。此外，还涵盖了星际飞船之间、或星际飞船与探测器之间的相对定位技术。 第七章：星际空间环境遥感与避障 星际航行必须应对未知的微流星体、尘埃云和高能粒子流。本章系统阐述了用于前视探测的激光雷达（LiDAR） 技术、被动光学传感用于识别潜在撞击物，以及等离子体密度传感器在探测星际介质环境中的应用。本章还涉及基于深度学习的实时威胁评估与规避机动规划。 --- 第三部分：生命保障与环境适应 实现长期载人星际任务，必须解决船员的生理与心理健康问题，并确保飞船系统的长期可靠性。 第八章：闭环生态生命支持系统（CELSS） 本章详细研究了维持船员生存所需的物质循环系统。深入分析了水循环、空气净化与氧气再生技术，重点探讨了基于生物再生（如藻类反应器、植物栽培）的长期闭环系统设计。评估了不同规模 CELSS 在维持氮、碳、氧平衡方面的稳定性和冗余度要求。 第九章：深空辐射防护工程 贯穿星际航行，船员将暴露于银河宇宙射线（GCRs）和太阳高能粒子（SEPs）。本章详细对比了物质屏蔽、主动电磁屏蔽的理论模型和工程可行性。分析了不同屏蔽材料（如聚乙烯、水冰）的二次粒子产生效应，并提出了优化乘员舱布局的辐射剂量最小化策略。 第十章：长期载人飞船的可靠性与冗余设计 针对跨越数十年甚至更久的星际任务，本章探讨了系统健康管理（SHM） 和容错计算架构。内容包括：部件的退化建模、自主诊断与修复机制的设计，以及多重冗余系统（如三模冗余、投票机制）在深空极端条件下的有效性评估。 --- 第四部分：星际通信与数据管理 在光速限制和巨大距离衰减下，保持可靠的通信链路是星际任务的生命线。 第十一章：星际链路的物理层挑战 本章分析了远距离通信中主要的信号衰减机制，包括自由空间损耗、大气折射（在行星际空间中）以及背景噪声。重点介绍了高增益定向天线的设计优化，以及如何通过相控阵列技术实现对微弱信号的精确聚焦。 第十二章：先进编码与调制技术 为了在低信噪比（SNR）条件下可靠传输数据，必须采用高效的编码方案。本章深入探讨了LDPC码（低密度奇偶校验码）、Turbo码在星际通信链路上的性能表现，以及适应性调制技术（如M-ary PSK/QAM）如何根据实时信道质量动态调整传输速率。 第十三章：激光通信与量子通信的前景 激光通信因其高带宽潜力成为深空通信的首选。本章详细分析了激光束的瞄准精度要求、大气湍流影响（若在近地或行星际空间进行数据中继）以及光子计数接收机的设计。同时，简要概述了基于纠缠态的量子密钥分发（QKD） 在未来确保星际数据安全传输的理论基础。 --- 总结与展望 《星际航行基础理论》不仅是一本教科书，更是一份对人类未来星际探索的路线图。它综合了物理学、工程学、材料科学及计算机科学的前沿成果，为读者理解和参与未来星际任务的理论准备提供了不可或缺的知识支撑。本书的结论部分展望了在曲速场（Warp Drive）物理学和虫洞理论等更具推测性的领域中，航行理论可能需要进行怎样的根本性变革。

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坦白说，这本书的门槛不低，它对读者的先备知识要求较高，绝不是一本可以随意翻阅的“轻松读物”。我必须承认，在某些涉及相对论效应修正和高精度星历构建的章节中，我不得不反复查阅参考书目，甚至不得不借助网络资源来补充一些量子力学或广义相对论的基础知识才能跟上作者的思路。这种“硬核”程度，对于初学者来说可能是一种威慑，但对于有一定基础的进阶学习者或专业人士来说，恰恰是其价值所在。它没有采用任何简化或“去数学化”的手段来降低理解难度，而是直面了真实世界轨道力学中的所有复杂性。其中关于摄动力模型（如大气阻力、地球非球形引力场等）的详细分析，尤其体现了作者的功力。它没有满足于“理想圆锥曲线”的浪漫想象，而是深入到了如何用数值方法去逼近一个在引力、气动力、太阳光压多重作用下真实运动的航天器，这种对复杂性的拥抱，是衡量一本优秀专业书籍的关键标准。

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这本书，说实话，刚拿到手的时候，我对它的期望值并不高。封面设计得相当朴实，甚至有些老气横秋，让我差点以为自己买到了一本多年前的旧教材。然而，一旦翻开扉页，那种扑面而来的专业气息和严谨的论述风格，立刻让我打消了先前的疑虑。它没有采用那种浮夸的、旨在吸引眼球的叙事方式，而是以一种近乎于教科书式的冷静和精确，铺陈开来。书中对理论模型的构建和公式的推导过程，尤其让人印象深刻。很多涉及高阶微积分和线性代数的部分，作者都处理得极其细致，每一步的逻辑衔接都像精密的机械咬合一样严丝合缝。我特别欣赏它在概念引入时的耐心，比如在讲解牛顿万有引力定律如何被应用于初始条件设定这一环节时，作者没有急于跳到复杂的数值计算，而是花了相当大的篇幅来解释物理背景和数学模型背后的直观意义。这对于我这种希望深入理解“为什么”而非仅仅停留在“怎么做”的读者来说，无疑是一份宝藏。读完前几章，我感觉自己像是站在一个高耸的瞭望塔上，视野一下子开阔了许多，过去那些模糊的航天动力学概念，此刻都清晰地被标注和定位了。

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如果让我用一个词来形容这本书的行文风格，那便是“冷峻的诗意”。虽然它是一本技术专著，充斥着大量的矢量、张量和矩阵运算，但作者在阐述基本原理时，总能不经意间流露出一种对宇宙规律的敬畏之情。例如，在讨论如何从地面观测数据中反演出一个行星体（或人造卫星）的六根轨道要素时，作者描述了这种“在茫茫星海中，仅凭几束光线和有限的时间跨度，便能精确勾勒出物体未来轨迹”的过程，其措辞之精妙，仿佛在描绘一场宇宙级的侦探游戏。这种兼具科学的严谨和哲学的思辨的叙述方式，让原本枯燥的数学推导过程变得引人入胜。它不仅仅是教你如何计算，更重要的是，它在潜移默化中提升了你对航天工程这一学科整体的理解深度和人文关怀。我甚至会时不时停下来，思考一下伽利略和开普勒在条件简陋的时代是如何完成这些基础工作的，这本书成功地搭建了历史与现代技术之间的桥梁。

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这本书的另一个突出优点是其详尽的附录和资源引用系统。很多技术书籍在正文讲完核心内容后，往往会草草收场，但本书在这方面做得极为出色。附录部分详细列举了常用的数学变换公式集、标准化的数据格式定义，以及一系列关键的物理常数表，这极大地节省了我在实际工作中查找资料的时间。更值得称赞的是，作者在每一章节末尾提供的参考书目，并非简单罗列几本经典著作，而是针对该章节特定主题的深度文献引用，有些甚至是近几年发表在顶级期刊上的研究论文摘要。这表明作者的研究是紧跟前沿的，并且鼓励读者继续向更深的领域探索。这使得这本书不仅仅是一本静态的知识载体，更像是一个动态的学习导航图。它指明了通往知识前沿的路径，让读者在合上书本后，依然能带着明确的方向感继续深耕下去。

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这本书的阅读体验，简直就像是跟着一位经验极其丰富的老工程师进行了一次长达数周的“手术式”操作指导。它最吸引我的地方，在于其内容组织上对“实践性”的极端推崇。很多同类书籍，要么过于偏重抽象的理论证明，让读者在理论的海洋里迷失方向；要么就是过于依赖现成的软件工具包，让人只学会了敲击键盘而不知其所以然。但这本书却巧妙地找到了一个平衡点。它在介绍完必要的数学工具后，立刻转向了实际案例的分析。我记得其中有一章节详细对比了牛顿法、高斯-牛顿法以及更复杂的迭代优化算法在轨道修正中的效率差异，配上的图表清晰地展示了不同算法在收敛速度和计算资源占用上的权衡。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的编排方式，极大地增强了内容的实用价值。读完这一部分，我不再只是被动地接受知识，而是开始主动思考：在特定星际任务的约束条件下，哪种算法组合才是最优解？这种思维方式的转变，是我阅读此书最大的收获之一。

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