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内容简介
本书概括地介绍了宇航学的主要内容,对宇航学中的各种物理现象进行了分析,重点论述宇航学的物理概念、理论和研究方法.全书共10章,包括绪论、宇航运动学基础、宇航动力学基础、推进动力学基础、空间热物理学基础、空间电磁学基础、空间电子学基础、制导与控制原理、空间遥感物理基础以及空间高能物理基础等.
本书是广大科技人员了解宇航学的入门向导,可作为从事宇航科技方面的大学生、研究生的教材或参考书,对有关科研、工程技术人员,管理人员和从事空间科学、卫星广播、通信、气象、环境、遥感等的科技人员,也是有益的参考书,还可供物理专业人员阅读.
目录
- 序言
编著者的话
第一章 绪论
1-1 宇航物理学的任务和特点
1-2 宇航的空间环境
1-2-1 地球大气
1-2-2 太阳的电磁辐射
1-2-3 地球磁场
1-2-4 粒子辐射
1-2-5 微流星
1-2-6 宇宙空间的无线电噪声
1-2-7 空间真空
1-2-8 空间失重
1-2-9 空间环境模拟
第二章 宇航运动学基础
2-1 力学基本定理
2-1-1 牛顿定律
2-1-2 万有引力定律
2-1-3 开普勒行星运动三定律
2-1-4 引力势能
2-1-5 第一、二、三宇宙速度
2-2 轨道参数
2-3 中心引力场内的运动
2-4 轨道方程
2-5 宇航器空间位置的确定
2-6 宇航器的飞行速度
2-7 椭圆轨道上卫星的周期
2-8 同步轨道
2-9 空间站
2-10 行星际航行
2-11 恒星际航行
2-11-1 恒星际运动方程
2-11-2 飞向恒星际
第三章 宇航动力学基础
3-1 作用在宇航器上的力与势能
3-2 n体问题
3-2-1 n体运动方程
3-2-2 n体问题的十个积分
3-2-3 三体问题
3-3 拉格朗日方程
3-3-1 达朗伯原理
3-3-2 广义坐标
3-3-3 拉格朗日方程
3-3-4 合密顿方程
3-4 反作用飞行器的运动方程
3-4-1 齐奥科夫斯基公式
3-4-2 质量可变系统的动力学概念
3-4-3 反作用飞行器的运动方程
3-5 轨道摄动
3-5-1 非引力摄动
3-5-2 三体相互作用的摄动
3-5-3 质量分布非球性摄动
3-5-4 人造卫星的寿命
3-6 轨道调整与过渡
3-6-1 单冲量调整
3-6-2 轨道过渡
3-6-3 轨道平面的过渡
3-6-4 轨道机动
3-7 轨道交会
3-8 飞向月球的动力学问题
3-9 飞行器的返回再入
3-10 姿态动力学基础
3-10-1 无力矩运动
3-10-2 力矩响应
3-10-3 旋转动能
3-10-4 姿态扰动力矩
3-10-5 姿态的动力学方程
3-10-6 挠性卫星的动力学问题
第四章 推进动力学基础
4-1 中国古代火箭
4-2 火箭与宇航
4-3 反作用运动的基本原理
4-3-1 变质量物体运动方程
4-3-2 火箭发动机的推力
4-3-3 比推力
4-3-4 火箭的理想速度
4-3-5 火箭的飞行高度
4-3-6 多级火箭
4-4 液体火箭发动机原理
4-4-1 推进剂的焓
4-4-2 喷气速度
4-4-3 燃气压力
4-4-4 火箭发动机的喷管
4-4-5 推力系数
4-4-6 低重力液体推进剂的晃动
4-5 固体火箭发动机的基本原理
4-5-1 固体燃料火箭发动机的主要特点
4-5-2 固体推进剂的点火
4-5-3 固体推进剂燃烧时的物理化学变化
4-5-4 燃速
4-5-5 固体火药的燃烧定律
4-5-6 固体推进剂的物理参数
4-5-7 工作压力
4-5-8 固体推进剂的比冲
4-5-9 燃烧室的一维两相流
4-5-10 运载火箭捆绑助推器
4-6 电火箭
4-6-1 电火箭的三种类型
4-6-2 电火箭的排气速度
4-6-3 等加速度飞行
4-6-4 电火箭发动机的推进效率
4-6-5 电火箭的推力
4-7 核能火箭
4-7-1 原子能火箭
4-7-2 氘火箭
4-8 其他类型的推进系统
4-8-1 光子火箭
4-8-2 太阳帆
4-8-3 场共振推进
4-9 几种推进系统的分析比较
第五章 空间热物理学基础
5-1 热传导
5-1-1 热导的基本原理
5-1-2 热导方程式
5-1-3 热导计算
5-1-4 高温喉衬的热导
5-1-5 低温热导
5-1-6 热管
5-2 热辐射
5-2-1 四次方定律
5-2-2 普朗克定律
5-2-3 辐射亮度
5-2-4 有效辐射和净辐射热流密度
5-2-5 角系数
5-2-6 空间两物体间的辐射换热
5-2-7 航天器的空间外热流
5-2-8 热辐射防护
5-2-9 周期性热源变化的辐射-传导换热
5-3 对流热交换
5-4 稀薄气体换热
5-5 再入气动加热
5-5-1 边界层的温度
5-5-2 再入气动的加热量
5-6 热防护
5-6-1 辐射防热系统
5-6-2 烧蚀防热
5-6-3 隔热材料
5-7 热应力-应变
5-7-1 热应力平衡方程式
5-7-2 热应力
5-7-3 热应变位移
5-7-4 热断裂破坏
第六章 空间电磁学基础
6-1 电场、磁场中的带电粒子
6-1-1 带电粒子在静电场中的运动
6-1-2 带电粒子在均匀磁场中的运动
6-1-3 带电粒子在均匀电场和磁场中的运动
6-2 磁流体力学基础
6-2-1 流体力学方程
6-2-2 麦克斯韦方程
6-2-3 磁流体力学方程
6-2-4 均匀磁场中的磁流体
6-3 空间的地球磁场
6-3-1 地球磁场的球谐分析
6-3-2 地球上空的磁场
6-3-3 地磁场的日食效应
6-4 电离层的物理特性
6-4-1 电子的生消过程
6-4-2 电离层中的地球磁场
6-4-3 电离层中电子浓度与黑子的关系
6-4-4 电离层中电子浓度与太阳天顶角的关系
6-4-5 电离层总电子含量
6-4-6 电离层与空间飞行器的相互作用
6-5 空间等离子体
6-5-1 等离子体的物理特性
6-5-2 等离子体温度与密度的探测
6-5-3 再入等离子鞘
6-6 磁层
6-6-1 磁层边界
6-6-2 磁层顶物理模型
6-6-3 磁层的物理方程
6-6-4 磁层顶对磁层磁场的影响
6-6-5 磁层与电离层耦合
6-6-6 太阳风和磁层能量耦合
6-6-7 磁层亚暴
6-6-8 近地空间的电状态
6-6-9 空间飞行器的带电及其控制
6-7 太阳磁场
6-7-1 太阳风
6-7-2 太阳黑子磁场的物理特征
6-7-3 太阳耀斑冲击波及其对行星磁场的作用
6-8 太阳系磁场
6-8-1 行星际空间磁场
6-8-2 行星磁场
6-9 空间的电磁测量
6-9-1 磁场的测量
6-9-2 电场的测量
6-9-3 卫星的磁矩测量
第七章 空间电子学基础
7-1 信息
7-1-1 信息的概念
7-1-2 信息系统
7-1-3 信息的量度
7-1-4 信号
7-1-5 传感器
7-2 电磁波传播
7-2-1 电磁波传播
7-2-2 无线电波的传播方式
7-2-3 等离子体对电磁波的衰减
7-3 天线
7-3-1 天线的基本辐射单元
7-3-2 天线波束的电子控制与扫描
7-3-3 微波天线聚焦特性
7-3-4 振子天线
7-3-5 消旋天线
7-3-6 表面波天线
7-3-7 多波束卫星天线
7-3-8 微带天线
7-3-9 天线罩对电磁波的折射
7-3-10 卫星天线波束的地面覆盖
7-3-11 地面站天线
7-4 空间通信
7-4-1 空间通信系统的功能
7-4-2 空间通信的分类
7-4-3 空间通信的基本参数
7-4-4 空间通信的基本原理
7-4-5 行波管及其功率放大器
7-4-6 低噪声参量放大器
7-4-7 卫星转发器
7-4-8 混频器
7-4-9 调制器
7-4-10 卫星通信的多址连接
7-5 激光
7-5-1 激光的产生
7-5-2 激光的特性
7-5-3 激光的空间应用
7-6 超导电子学基础
7-6-1 约瑟夫森效应
7-6-2 约氏效应器件的应用
第八章 制导与控制的基本原理
8-1 导航
8-1-1 卫星导航
8-1-2 惯性导航
8-1-3 回转仪
8-1-4 加速度表
8-1-5 天文导航
8-1-6 天文-惯性组合式导航
8-2 弹道控制
8-3 轨道控制
8-3-1 轨道捕获
8-3-2 轨道保持
8-3-3 轨道转移的控制
8-3-4 地形辅助制导
8-4 姿态控制
8-4-1 飞行器的姿态确定
8-4-2 姿态稳定
8-4-3 姿态机动控制
8-4-4 姿态捕获
8-4-5 中继卫星姿态控制
8-4-6 姿态控制系统模块化
8-4-7 姿控系统的微处理机
8-5 飞行器再入的制导与控制
8-5-1 再入飞行的控制类型
8-5-2 制导规律
8-6 宇航测控基础
8-6-1 宇航测控的组成
8-6-2 多普勒测速原理
8-6-3 雷达
8-6-4 跟踪
8-6-5 伪码测距原理
8-6-6 干涉仪测角与定位原理
8-6-7 误差传播系数
8-7 制导与控制系统
8-7-1 运载火箭的制导与控制系统
8-7-2 卫星太阳电池阵的定向控制系统
8-7-3 双自旋卫星的双脉冲控制系统
8-7-4 重力梯度卫星的控制系统
8-7-5 绳索卫星的控制系统
8-7-6 航天飞机的制导与控制系统
8-7-7 我国同步试验通信卫星的控制系统
8-8 空间计算机
第九章 空间遥感的物理基础
9-1 电磁波辐射
9-1-1 太阳的辐射
9-1-2 地球的辐射
9-1-3 物体的微波辐射
9-1-4 电磁波传递信息
9-2 大气效应
9-2-1 大气透过特性
9-2-2 电磁波的吸收
9-2-3 电磁波的散射
9-2-4 大气对遥感数据的影响
9-2-5 微波辐射的大气传输
9-3 遥感的基本原理
9-3-1 地物波谱
9-3-2 遥感的基本原理
9-3-3 光学遥感方程
9-3-4 遥感作用距离
9-4 遥感器
9-4-1 摄影成象
9-4-2 扫描成象
9-4-3 主-被动双模红外成象
9-4-4 微波遥感
9-4-5 遥感卫星
9-5 图象处理
9-5-1 图象处理的原理
9-5-2 解释卫星图象的理论
9-5-3 光学信息处理
9-5-4 自射线照相强化影象
9-5-5 卫星图象经激光增强处理后的假彩色合成
9-5-6 数字图象处理
9-5-7 遥感图象处理技术的发展
9-6 遥感的应用
第十章 空间高能物理基础
10-1 宇宙射线
10-1-1 宇宙射线的组成
10-1-2 能密度
10-1-3 宇宙射线的化学成分
10-1-4 宇宙射线粒子的运动与加速
10-1-5 宇宙射线粒子的能量损失
10-1-6 宇宙射线空气簇射
10-1-7 空间粒子辐射效应的模拟
10-2 宇宙射线质子
10-2-1 太阳宇宙射线的传播
10-2-2 太阳质子事件
10-2-3 质子、α粒子效应
10-3 宇宙射线电子
10-3-1 电子的产生
10-3-2 电子的能量辐射
10-3-3 电子的效应8
10-3-4 大气中宇宙射线绝对电离量
10-4 γ射线
10-4-1 γ射线的发生
10-4-2 宇宙γ射线源
10-4-3 高能γ射线的特性
10-4-4 超高能γ射线
10-4-5 光子对物质的作用
10-5 中子
10-6 高能辐射的探测
10-6-1 宇宙射线成分探测仪
10-6-2 太阳质子、α粒子探测仪
10-6-3 宇宙射线的地下探测
10-6-4 宇宙射线的年龄
10-7 空间高能辐射防护
10-7-1 辐射量和单位
10-7-2 高能辐射对空间飞行的影响
10-7-3 辐射防护
附录
参考文献
汉英术语对照