本书系统讨论了连续小推力航天器轨道动力学与控制问题，以非开普勒悬浮轨道为研究对象，主要研究内容为：小推力悬浮轨道的非线性动力学与控制，包括悬浮轨道拓扑性、稳定性、穿越行为以及轨道机动策略；悬浮轨道的密切根数解析解；悬浮轨道编队飞行中的相对运动，包括线性解析推导与非线性数值映射。

第1章绪论1

1.1选题依据1

1.1.1研究背景1

1.1.□研究意义与目的□

1.□国内外研究现状3

1.□.1连续小推力技术国内外发展和应用概况3

1.□.□悬浮轨道动力学与控制研究现状7

1.□.3悬浮轨道的解析解理论10

1.□.4悬浮轨道编队飞行相关技术问题11

1.3主要研究工作13

第□章连续小推力悬浮轨道动力学模型16

□.1引言16

□.□连续小推力悬浮轨道的哈密顿动力学16

□.3平衡点和Hill区域□1

□.3.1平衡点的求解□1

□.3.□Hill区域及相关术语□4

□.4本章小结□7

第3章基于垂直推力的悬浮轨道动力学与控制□8

3.1引言□8

3.□哈密顿动力学□8

3.3双曲型平衡点Lu附近的运动31

3.3.1哈密顿函数的正则化31

3.3.□Lyapunov轨道3□

3.3.3Lyapunov轨道的不□流形34

3.4椭圆型平衡点Ls附近的运动35

3.4.1哈密顿函数的正则化35

3.4.□KAM环的存在和边界36

3.4.3Ls附近的周期和拟周期轨道37

3.5颈部区域内的穿越行为39

3.5.1颈部区域运动的线性化39

3.5.□环面的破裂和穿越的发生40

3.5.3Lyapunov轨道的同宿行为41

3.5.4共振穿越43

3.5.5hmaxz的退化情形43

3.5.6大岛屿的扩展情形45

3.6双曲型平衡点的镇定48

3.6.1保哈密顿结构控制在悬浮轨道中的应用48

3.6.□控制器的镇定范围49

3.6.3hmaxz退化情形的镇定51

3.6.4控制器的分配律5□

3.7本章小结53

第4章基于倾斜推力的悬浮轨道动力学与控制55

4.1引言55

4.□平衡点附近有界轨道55

4.□.1KAM环破裂前的非共振有界轨道56

4.□.□KAM环破裂后的非共振有界轨道58

4.□.3共振周期轨道58

4.3颈部区域的稳定性与穿越性61

4.3.1Lyapunov轨道及其不□流形61

4.3.□不□流形与穿越区域的关系64

4.3.3穿越与非穿越轨道的可及位置67

4.3.4穿越轨道在内部区域的停留时间68

4.4基于推力俯仰角控制的悬浮轨道转移71

4.4.1KAM环内的轨道转移71

4.4.□KAM环外的轨道转移7□

4.5本章小结74

第5章基于速度弱反馈的悬浮轨道动力学与控制76

5.1引言76

5.□受控悬浮轨道动力学76

5.3椭圆型平衡点附近的受控运动78

5.4双曲型平衡点附近的受控运动79

5.4.1Lyapunov轨道79

5.4.□不□流形80

5.5不□流形的同宿性83

5.6弱HSP控制下的穿越和非穿越轨道88

5.6.1轨道特性及其分类88

5.6.□基于（，z）空间Hill区域可达位置的分类法89

5.6.3基于,·空间庞加莱截面穿越区域的分类法9□

5.7基于弱HSP控制的悬浮轨道转移94

5.7.1KAM环内的轨道转移94

5.7.□KAM环外的轨道转移96

5.8本章小结97

第6章连续小推力悬浮轨道的解析解99

6.1引言99

6.□基于虚拟地球的动力学模型99

6.3短周期项摄动104

6.4长期与长周期项摄动108

6.5结果与分析113

6.5.1密切根数数值解与解析解比较113

6.5.□密切根数与悬浮轨道之间的联系116

6.6本章小结1□1

第7章悬浮轨道的线性相对运动1□□

7.1引言1□□

7.□小推力圆形悬浮轨道动力学1□3

7.□.1小推力圆形悬浮轨道完全动力学模型1□3

7.□.□小推力圆形悬浮轨道简约动力学模型1□4

7.3完全动力学模型下的线性相对运动1□5

7.3.1线性相对运动方程1□5

7.3.□线性相对运动的基础解系1□7

7.3.3受控下的离轴平衡点134

7.4简约动力学模型下的线性相对运动135

7.4.1线性相对运动解析解135

7.4.□控制下的有界相对轨道138

7.5悬浮静止轨道的编队飞行14□

7.5.1InSAR和Fresnel带透镜任务中的固定相对基线14□

7.5.□相控阵□□任务中的重复相对轨迹144

7.6本章小结146

第8章悬浮轨道的非线性编队飞行148

8.1引言148

8.□悬浮轨道非线性动力学148

8.3周期与拟周期悬浮轨道151

8.3.1庞加莱截面与微分修正151

8.3.□穿越时间间隔与角度漂移15□

8.4编队飞行的相对有界轨道154

8.4.1类型Ⅰ：周期周期悬浮轨道154

8.4.□类型Ⅱ：周期拟周期悬浮轨道155

8.4.3类型Ⅲ：拟周期拟周期悬浮轨道158

8.4.4相对有界轨道的优化算法160

8.5本章小结16□

附录163

参考文献168