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行星的自然衛星軌道動力學 版權信息
- ISBN：9787515924502
- 條形碼：9787515924502 ; 978-7-5159-2450-2
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
行星的自然衛星軌道動力學 內容簡介
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行星的自然衛星軌道動力學行星的自然衛星軌道動力學 前言
一個理論只有不僅僅是理論家想象中的抽象概念，而是恰當地服務于自然工程實踐時，它才有意義。
行星衛星動力學是天體力學中一個非常有趣的領域。乍一看，不需要觀測就可以研究衛星的動力學。研究人員可以想出一個接近現實或一般抽象的衛星模型，在上面嘗試新的方法。行星衛星動力學還有另一個作用：解釋為什么觀測到的天體運動與理論運動完全一樣。對自然界已知事實的新解釋或對以前無法理解的現象的解釋是一項重大的科學成就。當然，這需要我們提高自己的專業技能。然而，在這些問題上，研究者應該停下來問自己這樣一個問題：我們是否獲得了關于我們周圍自然的新信息？當然，在某個階段對事物的科學概括可以讓我們對自然的認識產生質的飛躍。然而，積累知識的過程非常耗時，有時甚至令人筋疲力盡。在行星衛星的動力學中，編制極其煩瑣的計算機程序和實施枯燥的計算貫穿于對觀測信息處理的整個過程。哪些研究員會去做這些事？要么是理解這一過程的嚴酷性的研究人員，要么是有自己特殊科學和技術偏好的人。為了幫助這些研究人員，我們寫下了這本書。
正如天文學的許多其他分支一樣，在行星衛星動力學中，真理的標準就是遵守觀測結果。理論學家們明白，觀測數據越多，對一個理論的影響就越大。
行星的自然衛星軌道動力學 目錄
第1章衛星動力學研究的目標、問題和方法1
1.1介紹1
1.2天體力學——研究行星衛星動力學的基礎1
1.3研究行星衛星動力學的目標2
1.4天體力學和天體測量學的基本概念2
1.5根據觀測結果研究行星和衛星動力學的一般方法5
1.6必要觀測的特殊屬性7
第2章行星的衛星10
2.1行星的衛星——太陽系的天體10
2.2行星衛星的分類和命名法10
2.3海王星及其衛星海衛一的發現13
2.4冥王星衛星卡戎的發現史14
2.5有衛星的行星軌道參數和物理參數18
2.6行星衛星的軌道參數20
參考文獻22
第3章運動方程和分析理論25
3.1運動方程和坐標系25
3.2開普勒運動模型26
3.2.1開普勒運動的基本公式26
3.2.2橢圓軌道中的位置計算31
3.2.3橢圓軌道中的速度計算31
3.2.4橢圓軌道中坐標和速度關于開普勒根數的偏導數計算31
3.2.5關于非奇異根數（拉格朗日根數）的開普勒運動方程33
3.2.6拉格朗日根數應用舉例35
3.3非球形行星的引力函數35
3.3.1力函數展開35
3.3.2模型的引力和真實的引力36
3.4主衛星對行星遠距離衛星運動影響的近似38
3.5構建行星衛星運動模型的方法39
3.6基于兩個固定中心的廣義問題解的扁球形行星衛星運動模型40
3.7基于攝動法的行星衛星運動分析理論42
3.7.1攝動理論的一般原理42
3.7.2使用攝動理論方法分析真實天體的運動43
3.7.3中間軌道根數的方程式46
3.7.4用小參數法求解中間軌道根數方程51
3.7.5泊松法求解中間軌道根數方程53
3.8關于行星衛星中間軌道根數的攝動函數展開54
3.9行星衛星中間軌道根數攝動的確定57
3.10衛星軌道半長軸的常數攝動60
3.11進動橢圓模型63
3.12小偏心率軌道的攝動運動64
3.12.1問題的提出64
3.12.2構建一個圓形攝動運動模型65
3.12.3過渡到開普勒軌道根數66
3.12.4具有小偏心率的攝動運動中衛星吻切軌道的開普勒根數67
3.13行星衛星運動的建構分析理論71
3.13.1海王星的衛星海衛一的運動分析理論71
3.13.2木星近距離衛星的進動橢圓模型75
3.13.3考慮衛星間相互引力作用的大行星主要衛星的特殊解析理論77
3.14行星和衛星的粘彈性體潮汐對衛星軌道運動的影響78
3.14.1關于潮汐的影響78
3.14.2直角坐標系中的方程79
3.14.3求解直角坐標方程81
3.14.4轉換為開普勒根數微分方程88
3.14.5關于潮汐變形對衛星動力學影響的一些重要結論92
參考文獻94
第4章用數值積分方法構建衛星運動模型98
4.1求解天體運動方程的目的98
4.2運動方程數值積分方法的一般性質98
4.3常微分方程的龍格庫塔積分法101
4.4一種用數值積分法求解天體運動問題的算法102
4.5用埃弗哈特方法對常微分方程進行數值積分的計算程序說明103
4.6常微分方程數值積分的別利科夫程序106
4.7數值積分程序的測試和比較106
4.8用截斷切比雪夫級數逼近行星和衛星的直角坐標107
4.9數值積分問題與方法綜述：阿夫杰耶夫的專著108
參考文獻110
第5章行星衛星的觀測111
5.1觀測的一般原則111
5.2確定行星及其衛星相對觀測中心的位置112
5.3行星觀測112
5.4行星衛星的觀測114
5.5兩顆行星衛星的觀測114
5.6行星衛星觀測過程中角度值的測量116
5.7衛星之間角距和位置角的計算117
5.8衛星切向坐標的測定118
5.9通過互掩衛星的光度觀測確定行星兩個衛星的坐標差118
5.10關于行星衛星觀測測量值的結論120
5.11以雙星相互逼近時刻作為測量量120
5.12行星衛星地面觀測的方法與技術122
5.13行星衛星的觀測來源123
5.14行星衛星觀測的時間尺度和坐標系統124
參考文獻128
第6章建立基于觀測的天體運動模型129
6.1基于觀測的天體運動參數微分改進方法：*小二乘法的應用129
6.2解的弱條件性和模糊性136
6.3濾波算法綜述137
6.4測量量的計算及測量量對待估量的偏導數138
6.4.1計算的一般順序138
6.4.2三體問題中等時導數的微分方程,運動方程初始條件的改進140
6.4.3三體問題中等時導數的微分方程，擾動天體質量的改進142
6.4.4橢球行星衛星運動問題中等時導數的微分方程143
6.4.5站心角度測量的條件方程構造145
6.5設置觀測量和條件方程權值147
6.6殘差的統計特征149
6.7剔除粗略觀測150
參考文獻152
第7章通過對行星衛星相互掩星或日食的觀測獲得的天體測量數據153
7.1現象描述153
7.2獲取天文測量數據的方法155
7.3行星衛星相互掩星和日食的簡化模型157
7.4行星衛星相互掩星和日食的光度模型159
7.4.1一般光度特性159
7.4.2衛星互掩的光度模型160
7.4.3衛星日食的光度模型161
7.5行星衛星的光散射定律162
7.5.1洛梅爾塞利格光散射定律162
7.5.2用于光滑表面的Hapke光散射定律163
7.5.3粗糙表面的Hapke光散射定律163
7.5.4木星伽利略衛星的Hapke定律參數165
7.6衛星合成星盤光度特性166
7.7土星和天王星主要衛星相互掩星和日食的光度模型169
7.7.1土星主要衛星相互掩星和日食的光度模型169
7.7.2天王星主要衛星相互掩星和日食的光度模型170
7.8不同觀測類型的觀測精度171
7.9關于衛星相互掩星和日食期間的全球性觀測活動172
7.10提高天文測量結果準確性的困難172
7.11未來互掩互食現象的發生時間176
參考文獻178
第8章行星衛星星歷表的精度估計181
8.1決定星歷表精度的因素181
8.2基于蒙特卡羅方法獲取觀測誤差方差的星歷精度估計182
8.3通過使用“bootstrap”樣本改變觀測值的組成來估計星歷精度183
8.4通過運動參數變異法估計星歷的精度185
8.5主要行星遠距離衛星星歷的精度187
參考文獻190
第9章行星衛星的自轉191
9.1行星衛星自轉的一般特性191
9.2行星和衛星自轉的基本概念192
9.3海王星的自轉和海衛一的軌道193
9.4火衛一的自轉理論196
9.5木星的伽利略衛星、土星衛星和冥王星衛星的自轉198
9.6行星衛星的混沌自轉——土衛七的自轉199
參考文獻203
第10章行星衛星軌道的演化206
10.1各種因素對行星衛星軌道演化的影響206
10.2受行星扁率主要影響的衛星軌道演化206
10.3太陽引力作用下行星衛星軌道的演化208
10.3.1攝動函數的平均化208
10.3.2一個特例——希爾問題211
10.3.3希爾類型二次平均攝動函數在偏心率e和近心點幅角ω變化下的軌道
族類分析212
10.3.4希爾情形下雙平均攝動函數的時間軌道演化218
10.3.5構建的軌道演化理論在研究真實行星衛星動力學中的應用223
10.4行星衛星軌道演化的精細模型——數值分析法225
10.5在各種因素綜合影響下行星衛星軌道的演化226
10.6根據軌道演化的類型和性質對木星、土星、天王星和海王星等遠距離衛星
的軌道進行分類228
10.7行星遠距離衛星的軌道演化和交會229
10.7.1關于行星遠距離衛星軌道演化的現代知識229
10.7.2計算和檢測行星遠距離衛星的交會事件的問題231
10.7.3衛星軌道演化的一種解析描述232
10.7.4確定行星遠距離衛星軌道之間的*小距離233
10.7.5研究行星遠距離衛星軌道演化和交會的推薦網絡資源233
10.7.6計算衛星軌道之間*小距離的示例234
10.7.7結論236
10.8拉普拉斯拉格朗日長期攝動理論的改進236
參考文獻237
第11章行星衛星的物理參數242
11.1引言242
11.2行星衛星物理參數手冊243
11.3使用地面光度法在木衛一上探測火山243
11.4行星遠距離衛星物理參數的估計244
11.4.1行星遠距離衛星的特征244
11.4.2行星遠距離衛星可用光度數據綜述245
11.4.3行星遠距離衛星的光度模型247
11.4.4用光度法測定衛星的光度參數248
11.4.5確定衛星光度參數的原始數據和結果249
11.4.6不同作者所得結果的比較252
11.4.7關于行星遠距離衛星光度參數估計的結論254
11.5通過其他衛星的天體測量觀測確定木衛六的質量254
參考文獻258
第12章行星衛星運動的*新模型和信息資源261
12.1行星衛星運動理論和星歷的變體和版本變化261
12.2獲得行星衛星數據庫、運動模型和星歷的方式262
12.3MULTISAT星歷服務器功能266
12.4MULTISAT星歷服務器中的理論和模型269
12.5JPL星歷服務器中的理論和模型273
12.6虛擬天文臺中的行星衛星273
12.7基礎天文學標準274
參考文獻276
附錄279
附錄A行星的命名279
附錄B行星的軌道參數290
附錄C天體力學中的特殊函數300
附錄D時間標準304
附錄EC語言實現的Cholesky分解308
附錄F行星和天然衛星的自轉參數309
附錄G行星衛星的物理參數326
展開全部
行星的自然衛星軌道動力學 作者簡介
[俄] 尼古拉·埃梅利亞諾夫 (Nikolay Emelyanov)，畢業于莫斯科州立大學的斯特恩伯格天文研究所，任職于法國巴黎理工學院和銀河系計算學院(IM-CCE)。喻學明，高級工程師，主要從事航天發射測控總體、新技術試驗驗證等工程應用工作。多次組織并參加重大試驗任務，所承擔多項測控任務及大項系統建設工作均圓滿完成。何雨帆,工學碩士，西安衛星測控中心/宇航動力學國家重點實驗室副研究員，部委級學科拔尖人才。北京航空航天大學理學學士，西北工業大學工學碩士。黃靜琪，2010年6月，畢業于西安交通大學，獲工學學士學位。2015年6月，畢業于西安交通大學，獲工學碩士學位。董亞科，主要從事天體物理與凝聚態物理研究。參與173課題一項，部委級課題3項，主持課題一項。第一作者身份共發表SCI/EI論文10余篇。
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