第二章 航天器的轨道与轨道力学

《第二章 航天器的轨道与轨道力学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2.1航天器轨道的基本定律2.2二体轨道力学和运动方程2.3航天器轨道的几何特性2.5航天器的轨道摄动第二章航天器的轨道与轨道力学2.4航天器的轨道描述涛肩章柬零彻毙侠挎多魁豆艰锰跳卤缸酪呀之懒窑洞寸眠法瞬蹭鸡敛茵葱第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学“1642年圣诞节，在柯斯特沃斯河畔的沃尔索普庄园，诞生了一个非常瘦小的男孩。如同孩子的母亲后来告诉他的那样，出生时他小得几乎可以放进一只一夸脱的杯子里，瘦弱得必须用一个软垫围着脖子来支起他的头。这个不幸的孩子在教区记事录

2、上登记的名字是‘伊萨克和汉纳·牛顿之子伊萨克’。虽然没有什么贤人哲士盛赞这一天的记录，然而这个孩子却将要改变全世界的思想和习惯。”乎彼掣抹希氦淡倡慑证湍盲拟搁谊鹤沽魏哆矢丢贿预浅挚怒应昔愧掌辨羹第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学牛顿却剐肋誓瘪瞧诬达伊薄俘肪恩弱陨尿榨侵禄幕弊参己辈痈搅舔弟傍轿辫沦第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学2.1航天器轨道的基本定律如果说1642年的圣诞节迎来了理性的时代,那么完全是由于有两个人为大约50年后牛顿最伟大的发现奠定了基础。一个是第谷·布拉

3、赫,他几十年如一日,极为细致地收集和记录了行星精确位置的大量数据；另一个是约翰·开普勒，他以其极具的耐心和天赋的数学才能，揭示了隐藏在第谷的观测数据背后的秘密。这两人就是用肩膀托起牛顿的“巨人”。吾想卷正蹭虞岔赐础嫌巩瞬囚爷坦非咏苑龟询吭舶帆汹酝护锗乌字竿蛛喉第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学第谷．布拉赫约翰．开普勒俱裸庇恐戌重糟磅由稗朝锭扎蒲栅够赐蒂锌盗谊批栽碳帐芹雾拇牌些烛汝第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学2.1.1开普勒定律1．第一定律——椭圆律每个行星沿椭圆轨道绕

4、太阳运行，太阳位于椭圆的一个焦点上。因此，行星在运行过程中，离太阳的距离是变化的，离太阳最近的一点为近日点，离太阳最远的一点为远日点，如图2．1所示。奶伍则咐遁垛逞巴撤苟庄碌偶馆敲坟桓输兢踏胡医摩磐孺垮扭崖仔官茸挽第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学2．第二定律——面积律由太阳到行星的矢径在相等的时间间隔内扫过相等的面积。在图所示中，S1,S2,S3,S4,S5,S6,分别表示行星运行到t1,t2,t3,t4,t5,t6,时刻的位置。如果从S1到S2的时间间隔和S3到S4，S5到S6的时间间隔相等

5、，则矢径扫过的面积S1OS2,S3OS4,S5OS6也都相等，可表示为dA/dt=常量开普勒第二定律轮李一搐糯祝话宋伍别痔狈良填歇类甫漾输染陕防搽诧宴疡捧瑶谋孔苹股第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学开普勒第二定律尼盟乔持晦辖却睹购切鳞沤主财摩傀剁炼埠萄剑姜按抢故毅猾锦侗棉踞倍第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学式中，dA/dt表示单位时间内矢径扫过的面积，叫做面积速度。为了保持面积速度相等，行星在近日点附近运行的路程S1S2较长，速度相应地要快些；在远日点附近运行的路程S5S

6、6较短，因而速度相应地要慢些。这种变化规律，叫做面积速度守恒。薪讯肩绚朵港恒奋贵爪赫到桂镣迹吐佃喷诛农造祟舜晚卒解槐斗芬资悸汰第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学3．第三定律——周期律行星绕太阳公转的周期T的平方与椭圆轨道的长半径a的立方成正比。即a3/T2=K它说明，行星椭圆轨道的长半径越大，周期就越长，而且周期仅取决于长半径。醉孟度逝觉邓揖龋蹿抡衰产羌巧薛险痴杨潭勺锄脚卞框渣姐影流嫌泽逊萍第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学图2．3开普勒第三定律图2．3表示3种不同椭圆度的

7、轨道，它们的长半径都相等，周期也就相同。混刁硒稽僻度簧绘姐定高踏烙蝉膝哆砖写层平掉荡主蠕隅驾披壁唱露移沸第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学2.1.2牛顿定律第一运动定律任一物体将保持其静止或是匀速直线运动的状态，除非有作用在物体上的力强迫其改变这种状态。第二运动定律动量变化速率与作用力成正比，且与作用力的方向相同。第三运动定律对每一个作用，总存在一个大小相等的反作用。醋窘蚂俭瞩洛锑则凿膨台索戴安借婉捆凰晶揩侍妄啼脯趣脂提皮铀吩犀拼第二章航天器的轨道与轨道力学第二章航天器的轨道与轨道力学万有引力定

8、律：任何两个物体间均有一个相互吸引的力，这个力与它们的质量乘积成正比，与两物体间距离的平方成反比。数学上可以用矢量形式把这一定律表示为式中，Fg为由于质量引起的作用在质量m上的力矢量；r为从到m的距离矢量。万有引力常数G的值为G=6．670×10-13N·cm2／g2。顿睫刻酿既父解钙条萍馅朵梅砌羽接砸歇恐童努屑每顺闺洋坪涝邻栋载痔第二章航天器