航天器轨道动力学
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spContent=我们常说，“我们的目标是星辰大海”。但是，如何抵达这些目标呢？ 轨道是我们唯一的选择。 轨道是温馨的太空港湾，呵护着卫星载荷立命安身； 轨道是神奇的妙药灵丹，拯救着失败任务起死回生； 轨道是严苛的审判长官，主宰着三体星人命运兴衰； 轨道是热血的梦想航线，指引着我们奔赴星辰大海。 无论你是学生，还是普通大众，无论你是航天工程师，还是航天创业者， 你关于航天的很多疑问，都能在本课程中找到答案。 所以，你准备好了吗？让我们开启轨道动力学的美妙旅程！
—— 课程团队
课程概述

《航天器轨道动力学》是北京理工大学宇航学院本科生课程，课程内容覆盖了轨道动力学的基本理论，包括二体问题、轨道机动、相对运动、轨道摄动、深空轨道和三体问题，也涉及了轨道动力学在实际航天任务中的应用，并融入了世界航天特别是中国航天的历史成就和最新进展。线下课程还加入了基于数值计算和仿真分析软件的编程实践，并采用翻转课堂等新型教学模式开展了教学探索。


本课程面向航天专业大三年级本科生和来华留学生开设，也可供数学、力学、天文学等专业感兴趣的学生学习，还可供低年级研究生、航天院所工程师、商业航天创业者和普通大众等群体参考。


本课程有以下特色和亮点：


(1) 价值塑造：思政创新，与音为伴

课程团队设计融入了20余个与教学内容紧密相关的思政元素，此外还创新提出课程思政的音乐形式，制作课程主题曲《星辰大海·轨迹》，在网易云音乐发布。歌曲优美动听、激昂励志，将“设计航天器轨迹，在任务约束下沿最优轨迹飞向行星目标”引申为“设计人生轨迹，克服挫折、迎难而上，实现人生目标”，潜移默化地影响学生价值观和人生观。


(2) 知识传授：数字赋能，虚实结合

课程团队重新梳理知识体系、有序组织教学内容、创新开展教学设计，将深奥理论浅显化、抽象知识直观化。例如，团队借助数字化技术构建课程知识图谱，以“知识地图”形式直观呈现出轨道动力学知识全貌和内在联系；团队开发了配套虚拟仿真实验，通过三维仿真可视化和交互技术，帮助学生对抽象理论建立空间印象和直观理解。


(3) 能力培养：以研哺教，以赛促学

课程团队基于长期从事航天动力学与控制前沿研究的科研经历，在教学内容中融入了前沿知识、崭新案例和如何开展科研的经验方法；基于长期从事人才培养工作的教育经历，指导学生参加国内和国际轨道设计竞赛等相关科创赛事，运用所学知识解决实际问题。通过以研哺教、以赛促学，帮助学生将理论知识内化为能力素质。

课程大纲
预备知识

高等数学、线性代数、大学物理

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

[1] 祁瑞, 温昶煊, 齐毅, 张尧. 航天器轨道动力学 (数字教材). 高等教育出版社, 2026 (即将出版, 敬请关注).

[2] 肖业伦. 航天器飞行动力学原理. 宇航出版社, 1995.

[3] Howard D. Curtis. Orbital Mechanics for Engineering Students (Fourth Edition). Butterworth-Heinemann, 2019.

[4] Anton H. de Ruiter, Christopher Damaren, James R. Forbes. Spacecraft Dynamics and Control: An Introduction. WILEY, 2013.

[5] David A. Vallado. Fundamentals of Astrodynamics and Applications (Fourth Edition). Microcosm Press, 2013.

[6] Roger R. Bate, Donald D. Mueller, Jerry E. White. Fundamentals of Astrodynamics. Dover Publications, 1971.

[7] Wang Sang Koon, Martin W. Lo, Jerrold E. Marsden, Shane D. Ross. Dynamical Systems, the Three-Body Problem and Space Mission Design. 2022.