飞行动力学建模与仿真是飞行器总体设计、验证评估的重要手段。本书以远程火箭为应用背景，从面向对象思想出发，建立了远程火箭飞行动力学数学模型，构建了包括状态变量类体系、基础数学类体系、地球引力场类体系、火箭发动机与执行机构类体系、大气与气动作用类体系、GNC类体系、弹道设计类体系等在内的动力学仿真类库，又将所述模型与类库集成为一个通用仿真软件，并提供了应用实例。所涉及的类库具备多样、通用的接口，在支持运载火箭、弹道导弹等飞行器的同时，可方便地拓展到其他空天飞行器，为相关人员开展飞行动力学研究提供支撑。

郑伟男，中国宇航学会空间控制专业委员会委员，中国宇航学会空间控制专委会委员，中国电子学会脉冲星导航专家委员会常务委员，国家某重大专项体系总体组专家。主持国家自然科学基金、重大专项、重大型号攻关等任务30余项，出版科研专著6部、教研专著1部、教材2部。发表学术论文160余篇，授权发明专利30余项。获国家级教学成果奖2项，省部级科技及教学成果奖6项。牵头建设国家级一流课程1门，省级一流课程1门。

第1章 绪论
1.1 基本概念
1.2 相关领域研究进展
1.2.1 弹道设计与优化方法研究进展
1.2.2 远程火箭制导控制方法研究进展
1.2.3 航天领域面向对象建模与仿真研究进展
1.3 本书的特点与意义
第2章 远程火箭空间运动模型与控制基础
2.1 常用坐标系及其转换关系
2.1.1 常用坐标系
2.1.2 坐标系间的转换关系
2.2 远程火箭的空间运动方程
2.2.1 远程火箭矢量形式的动力学方程
2.2.2 质心动力学方程在不同坐标系下的分解
2.2.3 绕质心动力学方程在箭体坐标系的分解
2.2.4 补充方程
2.2.5 伪六自由度模型
2.3 再人体的运动方程
2.4 轨道根数的计算
2.5 远程火箭控制系统基础知识
2.5.1 GNC系统组成及基本原理
2.5.2 导航系统
2.5.3 制导系统
2.5.4 姿控系统
第3章 远程火箭飞行动力学的面向对象建模
3.1 面向对象方法的基本概念
3.1.1 面向对象方法的发展历程
3.1.2 基本概念
3.2 统一建模语言
3.2.1 简介
3.2.2 UML构造块
3.3 设计样式
3.3.1 手柄本体样式
3.3.2 关系环样式
3.3.3 通用积分样式
3.3.4 层次聚合样式
3.4 面向对象的远程火箭飞行动力学总体框架
3.4.1 飞行动力学类库总体设计
3.4.2 飞行器类体系设计
第4章 基础数学模型及类设计
4.1 基础数学模型介绍
4.1.1 插值函数计算模型
4.1.2 矩阵、矢量计算模型
4.1.3 数值积分运算计算模型
4.1.4 随机数计算模型
4.2 数学基础计算类体系设计
4.2.1 一元函数类体系及实现
4.2.2 二元函数类体系及实现
4.2.3 多元函数类体系及实现
4.2.4 矩阵、矢量与坐标转换
4.2.5 数值积分运算
4.2.6 随机数类体系
第5章 远程火箭及再入体的状态变量类体系建模
5.1 远程火箭状态变量类体系及实现
5.1.1 远程火箭的类体系设计
5.1.2 六自由度状态变量类设计
5.1.3 基于瞬时平衡假设的状态变量类设计
5.1.4 三自由度状态变量类设计
5.2 弹头状态变量类体系及实现
5.2.1 弹头类体系设计
5.2.2 主体类设计
5.2.3 六自由度状态变量类设计
5.2.4 三自由度状态变量类设计
第6章 地球引力场建模及类设计
6.1 地球形状与引力场
6.1.1 地球形状
6.1.2 引力场
6.2 地球扰动引力场计算模型
6.2.1 扰动引力场计算的球谐函数法
6.2.2 扰动引力场计算的直接法
6.2.3 扰动引力场计算的点质量法
6.2.4 扰动引力场的有限元重构模型
6.3 地球引力场表征的面向对象类体系
6.3.1 类体系设计
6.3.2 类设计
第7章 火箭发动机模型及类设计
7.1 火箭推进的基本原理
7.2 火箭发动机推力与力矩计算模型
7.2.1 推力与流量计算模型
7.2.2 控制力与控制力矩计算模型
7.3 火箭发动机的面向对象类体系
7.3.1 动力系统类体系设计
7.3.2 发动机类体系设计
7.3.3 执行机构类体系设计
7.3.4 推力与流量模型
7.3.5 液体推进剂储箱
第8章 大气与气动作用模型及类设计
8.1 大气与气动作用模型
8.1.1 大气模型
8.1.2 气动力和气动力矩模型
8.1.3 高空风计算模型
8.2 大气与气动作用的类体系设计
8.2.1 大气模型的类体系及实现
8.2.2 气动力及力矩的类体系及实现
第9章 GNC建模与类设计
9.1 GNC系统的面向对象总体框架
9.2 导航系统建模及其面向对象类体系
9.2.1 平台惯性系统
9.2.2 捷联惯性系统
9.2.3 导航系统的面向对象类体系
9.3 制导系统建模及其面向对象类体系
9.3.1 摄动制导
9.3.2 闭路制导
9.3.3 制导系统的面向对象类体系
9.4 控制系统的面向对象类体系
第10章 远程火箭弹道设计及其面向对象建模
10.1 远程火箭弹道设计问题建模
10.1.1 弹道设计问题的数学描述
10.1.2 弹道设计主要约束条件建模
10.2 弹道设计的工程方法
10.2.1 飞行程序的参数化描述
10.2.2 弹道设计的牛顿迭代法
10.2.3 基于落点目标约束的弹道导弹标准弹道设计
10.2.4 基于入轨根数约束的运载火箭上升段弹道设计
10.2.5 仿真算例
10.3 弹道设计的优化方法
10.3.1 弹道优化问题的描述
10.3.2 常用优化算法简介
10.3.3 仿真算例
10.4 弹道设计及优化的面向对象建模
10.4.1 弹道设计与优化类体系
10.4.2 局部设计与优化类
10.4.3 全局设计与优化类
10.4.4 弹道设计与优化运行类
第11章 远程火箭飞行动力学通用仿真软件设计与开发
11.1 基本设计思想
11.2 软件设计方案
11.2.1 软件架构设计
11.2.2 服务组件设计
11.2