“礼炮1号”空间站
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1981年4月，世界上第一 架垂直起飞、水平着陆、可 重复使用的美国航天飞机 “哥伦比亚号”试飞成功， 标志着航天运载器由一次性 使用的运载火箭转向重复使 用的航天运载器的新阶段， 标志着人类在空间时代又上 了一层楼，进入了航天飞机 时代。
美国“哥伦比亚号”航天飞机
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
人类自20世纪60年 代开始探测火星的尝试。 大约半数火星探测任务 成功。 2008年05月25日 ， 美国“凤凰”号火星探 测器成功降落在火星北 极区域，其核心任务是 寻找水和生命痕迹。 2008年11月，凤凰 号与地面控制中心失去 联络。
“凤凰”号挖掘臂挖掘火星土壤的情景
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1988年11月15日，前苏联的暴风雪号航天飞机从 拜科努尔航天中心首次发射升空，47分钟后进入距 地面 250公里的圆形轨道。它绕地球飞行两圈，在 太空遨游三小时后，按预定计划于 9时25分安全返 航，准确降落在离发射点12公里外的混凝土跑道上， 完成了一次无人驾驶的试验飞行。
“水手2号”探测器
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1966年1月，前苏联两艘载人飞船第一次在轨道上成功 交会对接，并实现了两位航天员从一艘飞船向另一艘飞船 的转移。
前苏联“联盟号”载人飞船
前苏联“上升号”载人飞船
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1971年4月19日，前苏联“礼炮1号”空间站入 轨成功，其质量约18t，总长14m，轨道高度200～ 250 km，轨道倾角51.6º ，成为人类第一个空间站。
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
13～14世纪，中国的火箭技术与其他火药兵器一 同传到阿拉伯国家和印度，后又传入欧洲。至18世 纪后期，印度军队在抗击英国和法国军队的多次战 争中就曾大量使用火药火箭并取得了成功结果，由 此推动了欧洲火箭技术的发展。 曾在印度作战的英国人康格里夫(William Congreve)在19世纪初对印度火箭作了改进，他确定 了黑火药的多种配方，改善了制造方法并使火箭系 列化，最大射程可达3km。这些初期火箭的原理都 成为了近代火箭技术的最初基础。
风云二号
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1999年11月20日我国成功发射了第一艘试验飞 船“神舟号”，在载人航天领域迈出了坚实的一步
神舟号第一艘试验飞船飞行成功
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
2003年10月15日，我国首位航天员杨利伟乘坐 的“神舟”五号载人飞船，在酒泉卫星发射中心成 功升空。10月16日，“神舟”五号载人飞船在内蒙 古主着陆场成功着陆，标志着我国首次载人航天飞 行获得圆满成功。
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V-2是单级液体火箭， 全长14m，质量为13t， 箭体直径1.65m，最大射 程320km，发动机熄火 高度96km，飞行时间约 320s，有效载荷约1t。 V-2的设计虽不尽完 善，但它却是人类第一 件向地球引力挑战的工 具，成为航天技术发展 史上的一个重要里程碑。
嫦娥二号卫星是嫦娥一号卫星的姐妹星，由长 三丙火箭发射。但是嫦娥二号卫星上搭载的CCD相 机的分辨率将更高，其它探测设备也将有所改进， 所探测到的有关月球的数据将更加翔实。“嫦娥二 号”于2010年10月1日在西昌卫星发射中心发射升空， 并获得了圆满成功.
嫦娥二号
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神州五号载人飞船
航天英雄杨利伟
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我国首个空间实验室：天宫一号于2011年9月29 日在酒泉卫星发射中心发射，飞行器全长10.4米，最 大直径3.35米，由实验舱和资源舱构成。
天宫一号
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
2011年11月3日，天宫一号与神舟八号飞船在太 空中成功完成“天神”牵手，实现了载人航天工程 首次空间交会对接任务。
五、航天器的分类
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
一、宇宙的天体系统
自古以来, 飞离地球、遨游宇宙一直是人 类未曾中断过的愿望。
可以说，对星系及浩淼的宇宙孜孜不倦的 探索正是促使人类走出地球，探索宇宙的最 原始的动力。
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
太阳系
太阳系是由太阳、行星及其卫星、小行 星、彗星、流星和行星际物质构成的天体 系统，太阳是太阳系的中心。
课程主要内容
本课程20学时，具体如下： 第1课 第2课 第3-5课 第6-7课 第8课 第9课 第10课 绪论 近地空间环境 空间飞行器轨道动力学 空间飞行器轨道控制 载人飞船技术 航天飞机技术 行星际航行
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
参考资料
1．周军，航天器控制原理，西北工业大学精品课程 课件，2005年 http://202.117.80.9/jp2005/15/kcjs/index.htm
云和星际物质组成的天体系统
仙女座(Andromeda)星系。直径16 万光年，距离220万光年，是一个 比我们银河系更大的河外星系，也 是本星系群的成员之一。
椭圆星系半人马A射电源。此星系大约是 在10亿年前，由两个星系面对面碰撞后形 成的。
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
二、人类早期的航天探索
药便取代了易燃物，使火箭迅速应用到军事中。
公元10世纪唐末宋初就已经有了火药用于火箭的 文字记载。真正靠火药喷气推进而非弩弓射出的 火箭的外形被记载于明代茅元仪编著的《武备志》 中，见下图。
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
这种原始火箭虽然没有现代火箭那样复杂，但 已经具有了战斗部(箭头)、推进系统(火药筒)、稳 定系统(尾部羽毛)和箭体结构(箭杆)，完全可以认 为是现代火箭的雏形。
天宫一号与神舟八号交会对接
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嫦娥工程是我国实施的第一次探月活动。工程自 2004年1月立项，目前已经完成了嫦娥一号卫星和长 征三号甲运载火箭产品研制和发射场、测控、地面 应用系统的建设。2007年10月24日在西昌卫星发射 中心成功发射升空。
嫦娥一号
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
2．刘暾 赵钧，空间飞行器动力学， 哈尔滨工业大 学出版社，2003年 3．章仁为，卫星轨道姿态动力学与控制， 北京航空 航天大学出版社，1998年
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
第一课 绪论（上）
一、宇宙的天体系统
二、人类早期的航天探索 三、国外现代航天器的发展过程
四、国内现代航天器的发展过程
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
空间飞行器动力学与控制
曹 伟 飞行器动力学与控制研究所 2011年秋季学期
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
教学目的和基本要求
1．了解航天发展史以及空间飞行器动力学与 控制领域的最新进展
2．掌握空间飞行器动力学与控制问题研究的 基本概念、基本方法等
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
我国第一颗返回式遥感卫星发射现场
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1984年4月，我国第一颗中等容量地球静止轨道 通信卫星“东方红二号”发射成功，迎来了我国卫 星通信的新时代，使中国成为世界上第五个独立研 制和发射静止轨道卫星的国家。
东方红二号
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1988年9月，第一颗气象卫星“风云一号”发射 成功。到2007年底，我国已成功发射了4颗极轨气象 卫星和3颗静止轨道气象卫星，成为继美国和苏联/ 俄罗斯后第三个拥有极轨道和静止轨道两个系列气 象卫星的国家。
世界上第一个试图乘坐火箭上天的“航天员” 也出现在中国。相传在14世纪末期，中国有位称为 “万户”的人，两手各持一大风筝，请他人把自己 绑在一把特制的座椅上，座椅背后装有47支当时最 大的火箭(又称“起火”)。他试图借助火箭的推力 和风筝的气动升力来实现“升空”的理想。 “万户”的勇敢尝试虽遭失败并献出了生命，但 他仍是世界上第一个想利用火箭的力量进行飞行的 人。今天，为了纪念这位传奇式的人物，国际上将 月球表面东方海附近的一个环形山以“万户”命名。
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
四、国内现代航天器的发展过程
继1970年4月24日首颗卫星“东方红一号”发射 成功以来，我国航天技术的发展和应用取得了巨大 的成就。
东方红一号
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1975年11月，第一颗返回式遥感卫星从酒泉卫 星发射中心发射升空，使我国成为继美、苏之后， 世界上第三个掌握卫星回收技术的国家。
中国首个火星探测器“萤火一号”及俄罗斯火 星探测器“火卫-土壤”预计于11月9日凌晨自拜科 努尔航天发射基地升空。 随着航天技术应用的发展，航天活动已越来越 显示出其巨大的军事意义和经济效益，已成为国民 经济和国防建设的一个重要组成部分。
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1961年4月12日，前苏联成功地发射了第一艘 “东方号”载人飞船，尤里•加加林成为人类第一位 航天员，揭开了人类进入太空的序幕，开始了世界载 人航天的新时代。
前苏联“东方号”载人飞船 人类首位航天员尤里•加加林
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
1962年8月27日，美国发射的“水手2号”探测器 第一次成功飞越金星。它是世界上第一只成功的星 际间探测器。
空间飞行器动力学与控制 第一课 绪论
三、国外现代航天器的发展过程
真正的近代火箭的出现是在第二次世界大战 时的德国。1942年10月3日，德国首次成功地发 射了人类历史上第一枚弹道导弹——V-2(A4型)， 并于1944年9月6日首次投入作战使用。第二次世 界大战期间，先后大约有4300多枚V-2导弹袭击 了英国、荷兰安特卫普港和其他目标，破坏严重。
中国古代的火箭