本书系统总结了国内外学者（包含作者）在该领域的成果，从跨大气层飞行器的动力学建模出发，对垂直起飞垂直降落的重复使用运载火箭、垂直起飞水平着陆和水平起飞水平着陆的跨大气层飞行器的轨迹优化和制导技术进行归纳和系统性的梳理，并针对其中重要的内容给出了应用实例，是一本理论高度概括并广泛适用于指导工程实践的专著。 本书内容全面，可为从事跨大气层飞行器总体设计、轨迹优化和制导设计等的科研人员和工程技术人员提供参考，也可作为轨迹优化与制导专业学生的辅导用书。

第1章 绪论
1．1 跨大气层飞行
1．2 典型跨大气层飞行器研究现状
1．2．1 垂直起飞垂直降落的重复使用火箭
1．2．2 垂直起飞水平着陆的跨大气层飞行器
1．2．3 水平起飞水平着陆的跨大气层飞行器
1．3 跨大气层飞行轨迹优化与制导面临的挑战
1．3．1 垂直起飞垂直降落轨迹优化与制导面临的挑战
1．3．2 垂直起飞水平着陆轨迹优化与制导面临的挑战
1．3．3 水平起飞水平着陆轨迹优化与制导面临的挑战
1．4 本书的编写特点和内容安排
参考文献

第2章 典型跨大气层飞行模式的运动方程
2．1 坐标系定义及坐标变换
2．1．1 坐标系定义
2．1．2 欧拉角定义
2．1．3 坐标系转换关系
2．2 跨大气层飞行环境建模
2．2．1 引力场
2．2．2 大气模型
2．3 动力学建模
2．3．1 垂直起飞动力学建模
2．3．2 水平起飞动力学建模
2．3．3 垂直返回动力学建模
2．3．4 水平返回动力学建模
参考文献

第3章 垂直起飞垂直降落的重复使用火箭弹道优化与制导技术
3．1 垂直起飞段轨迹优化与制导技术
3．1．1 弹道设计技术
3．1．2 摄动制导技术
3．1．3 迭代制导技术
3．1．4 最优制导技术
3．2 垂直返回段轨迹规划与制导技术
3．2．1 基于凸优化原理的轨迹规划技术
3．2．2 基于序列凸优化的着陆制导技术
参考文献

第4章 垂直起飞水平着陆的跨大气层飞行器轨迹优化与制导技术
4．1 初期再人段轨迹优化与制导技术
4．1．1 再入段走廊设计
4．1．2 可达域分析
4．1．3 再入段制导技术
4．2 能量管理段轨迹优化与制导技术
4．2．1 能量走廊与能量剖面
4．2．2 能量管理段轨迹设计技术
4．2．3 能量管理段制导技术
4．3 进场着陆段轨迹优化与制导技术
4．3．1 进场着陆段轨迹设计技术
4．3．2 进场着陆段制导技术
参考文献

第5章 水平起飞水平着陆的跨大气层飞行器轨迹优化与制导技术
5．1 水平起飞轨迹优化技术
5．1．1 飞行约束与飞行剖面
5．1．2 基于等动压法的轨迹优化技术
5．1．3 基于Gauss伪谱法的轨迹优化技术
5．2 水平起飞轨迹跟踪制导技术
5．2．1 反馈线性化轨迹跟踪制导技术
5．2．2 自抗扰控制轨迹跟踪制导技术

参考文献

附录
附录A 标准大气模型
附录B TAEM待飞距离计算方法