课程简介
航天器轨道力学是航天器设计、研制与应用的基础，与飞行器总体设计、载荷设计、姿控系统设计、测控系统设计等领域密切相关，是型号设计、飞行试验、飞行仿真和飞行器应用的理论基础，也是相关领域工程技术人员的必备知识。
本课程为湖南省精品在线开放课程，紧贴航天工程发展需求，讲授轨道力学预备知识、二体问题、轨道摄动、轨道确定、近地轨道设计、机动轨道设计、奔月及行星际轨道设计等内容，主要面向航空航天类及相关专业的本科生，同时兼顾服务于与航天器设计和应用有关的机电、控制、通信、导航、光学等技术领域的本科生、研究生或工程技术人员。
相关课程在国防科大已开设40多年，有很好的积累。课程在讲授中既注重构建清晰的理论图像，也注重与工程背景的有机结合。同时课程提供了课件、讲义、习题、教学案例、发展前沿等各种资源，并通过实际案例提高学生解决实际问题的能力。相比于传统的授课方式，在线课程在包含轨道力学核心内容的同时大幅度减少学时数，便于不同学科领域学生的学习。
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课程章节
- 第一篇 轨道力学预备知识
- 第1讲 天体力学到轨道力学
- 第2讲 太阳系与空间环境
- 第3讲 坐标系统
- 第4讲 时间系统
- 第5讲 质点动力学原理
- 习题
- 第二篇 二体问题
- 第1讲 二体问题一般解
- 第2讲 二体轨道特性
- 第3讲 位置与时间的关系
- 第4讲 二体轨道初值问题
- 第5讲 轨道根数
- 习题
- 第三篇 轨道摄动
- 第1讲 轨道摄动方程及其求解方法
- 第2讲 地球非球形摄动
- 第3讲 大气阻力摄动
- 第4讲 其它摄动
- 习题
- 第四篇 轨道确定
- 第1讲 轨道确定基本内涵
- 第2讲 雷达观测定轨
- 第3讲 光学观测定轨
- 第4讲 二体轨道边值问题
- 第5讲 兰伯特定理
- 第6讲 兰伯特定轨
- 第7讲 精密轨道确定
- 习题
- 第五篇 近地轨道特性与特殊轨道
- 第1讲 无旋地球假设下的星下点轨迹
- 第2讲 旋转地球假设下的星下点轨迹
- 第3讲 卫星对地覆盖
- 第4讲 典型航天器轨道及其特性
- 第5讲 卫星星座与航天任务轨道选择
- 习题
- 第六篇 机动轨道设计
- 第1讲 轨道机动概述与轨道调整
- 第2讲 轨道改变
- 第3讲 轨道转移
- 习题
- 第七篇 行星及月球探测轨道设计
- 第1讲 N体问题
- 第2讲 拉普拉斯影响球
- 第3讲 行星探测日心轨道设计
- 第4讲 行星探测地心轨道设计
- 第5讲 行星探测行星中心轨道设计
- 第6讲 月球探测轨道设计
- 第7讲 圆形限制性三体问题
- 第8讲 拉格朗日平动点
- 习题
- 期末考试
- 考试
授课教师
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郑伟 国防科技大学 空天科学学院 教授
1994年毕业于国防科技大学航天技术系导弹总体专业，1997年获国防科技大学系统工程学科硕士学位，2006年获国防科技大学航空宇航科学与技术学科博士学位。系统主讲《航天器轨道力学》、《天文学基础》、《航天时代的天文学》等课程5门，多次获校优秀评价。获中国学位与研究生教育学会研究生教育成果二等奖2项（一项排名第一）、军队教学成果一等奖1项、三等奖1项、校教学成果一等奖1项。近年指导的研究生中1人获国家航空宇航科学与技术学科优秀博士论文，1人获军优博士学位论文。主要科研方向为飞行动力学与控制。作为项目负责人先后承担包括国家自然科学基金、国家重大专项、973、863等在内的项目20余项。发表论文100余篇（SCI检索40余篇），出版教材2部、专著4部，先后获军队科技进步一等奖2项、二等奖2项。在面向空间操作的轨道设计、深空探测轨道设计等方面形成了特色，在X射线脉冲星导航、扰动引力场中导弹飞行力学等方面处于国内领先地位。
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张洪波 国防科技大学 空天科学学院 教授
2003年毕业于国防科技大学航天科学与工程学院飞行器测试与发射专业，2009年获航空宇航科学与技术专业博士学位，并留校任教。主要从事轨道力学和返回再入方面的教学与科研工作。在国内外核心期刊发表论文60余篇，SCI检索16篇。出版专著1部，教材2部，授权专利5项。主讲《航天器轨道动力学与控制》、《战场环境概论》等课程，获研究生教学优秀集体奖2次、研究生教学优秀个人三等奖2次，获中国学位与研究生教育学会教学成果二等奖1项，校教学成果一等奖1项。
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安雪滢 国防科技大学 空天科学学院 副教授
2000年毕业于国防科技大学航天科学与工程学院飞行器测试与发射专业，2006年获航空宇航科学与技术专业博士学位，并留校任教。主要从事飞行器轨道力学与导航控制的教学与科研工作。在国内外核心期刊和国际学术会议发表文章20余篇，被EI检索10篇。出版专著2部、教材1部。系统主讲《航天器轨道力学基础》、《空天飞行力学》、《飞行器定位与导航》、《航天系统应用》等课程。获研究生教学优秀集体奖2次。
精华笔记
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常见问题
参考教材？
[1]张洪波.航天器轨道力学理论与方法. 国防工业出版社,2015. [2] R. H. Battin. An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics (Revised Edition), AIAA Education Series, 1999. [3] O. Montenbruck. Satellite Orbits. Springer, 2001. [4] 肖峰. 球面天文学与天体力学基础，国防科技大学出版社，1989. [5] J. J. Sellers著，张海云李俊峰译. 理解航天——航天学入门, 清华大学出版社，2007. [6] 刘林, 侯锡云. 深空探测器轨道力学. 电子工业出版社，2012.
课程考核方式？
在线课程考核采用“平时成绩+结课考试”模式，其中平时作业占60%，结课考试占40%。
