雷汉伦，2010年6月南京大学天文系本科毕业，2015年6月获得南京大学天体力学博士学位，此后留校任 助理研究员 （ 专职科研岗 ），于2018年6月晋升为副教授。2017年12月至2018年12月在意大利罗马大学航天工程系做访问学者（合作者：Christian Circi）。获2016年南京大学优秀博士论文。 在教学方面获评 “中国银行青年教师优秀教学奖”( 2022年 )。 主持 1 项国家自然基金面上项目(目前在研)、 1 项国家自然基金青年项目(2019 年结题)和 1 项江苏省自然基金青年项目(2018 年结题)。参与国家自然基金面上项目、国家自然基金重点项目及国家重点研发计划项目各1项。

一、主讲两门课程

1、 经典控制理论 - 2015年至今(秋季学期，空间科学专业核心课程，3学分)

2、 摄动方法与理论 -2023年至今(秋季学期，空间及天力测专业选修课程，3学分)

二、参与两门课程

1、 现代天体力学导论 -2022年至今(春季学期，天力测专业必修课，其他专业选修，主讲空间流形动力学章节，3学分)

2、 空间科学概论 —2022年至今(春季学期，主讲地-月空间以及深空探测的轨道部分)

主要从事天体力学、航天动力学等领域的研究工作。

1、 天体力学 —太阳系小天体动力学、摄动理论、共振动力学、Eccentric von Zeipel-Lidov-Kozai(ZLK)机制、行星系统倾斜角(obliquity)的起源与演化、长期动力学(包括长期共振)。

2、 航天器轨道力学 —平动点动力学、平动点任务轨道设计、低能轨道、小行星探测、小推力轨道理论、地月空间及行星际轨道设计等。

一、发表文章

实时更新文章目录详见个人学术主页： https://www.researchgate.net/profile/Hanlun_Lei

2024年

1、 Lei H *. Dynamical structures associated with high-order and secondary resonances in the spin-orbit problem. The Astronomical Journal, 2024, 167(3): 121.

2、 Zhao S., Lei H *, Ortore E. et al. Analytical investigation about long-lifetime science orbits around Galilean moons. Celest Mech Dyn Astron 136, 14 (2024).

3、 Huang X, Lei H *. Dynamical Structures under Nonrestricted Hierarchical Planetary Systems with Different Mass Ratios. The Astronomical Journal, 2024, 167: 234. https://doi.org/10.3847/1538-3881/ad374b

4、 Lu R, Lei H , Zhou LY. On the Co-orbital Motion of Any Inclination. Chinese Astronomy and Astrophysics, 2024, 48(1): 142-160.

2023年

1、 Lei H *, Gong Y X. Secular dynamics of stellar spin driven by planets inside Kozai–Lidov resonance. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2023: stad1750.

2、Li J, Lawler S M, Lei H . A study of the high-inclination population in the Kuiper belt–IV. High-order mean motion resonances in the classical region. Monthly Notices of the Royal Astronomical Societ y, 2023, 523(4): 4841–4854 .

3、Cinelli M, Ortore E, Circi C, Lei H et al. Science Orbits with an Inner Disturbing Body and an Outer Disturbing Body. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2023, 46(6): 1206-1211.

4、 鲁瑞, 雷汉伦 , 周礼勇. 任意倾角的共轨运动研究. 天文 学报 , 2023, 64(5): 50.

5、 Zhao S, Lei H *. Lie-series transformations and applications to construction of analytical solutions, 2023. DOI: 10.21203/rs.3.rs-2523599/v1

2022年

1、 Lei H *. A Systematic Study about Orbit Flips of Test Particles Caused by Eccentric Von Zeipel–Lidov–Kozai Effects. The Astronomical Journal, 2022, 163(5): 214.

2、 Lei H *, Gong Y X. Dynamical essence of the eccentric von Zeipel-Lidov-Kozai effect in restricted hierarchical planetary systems. Astronomy & Astrophysics, 2022, 665: A62.

3、 Lei H *, Li J, Huang X, et al. The Von Zeipel–Lidov–Kozai Effect inside Mean Motion Resonances with Applications to Trans-Neptunian Objects. The Astronomical Journal, 2022, 164(3): 74.

4、 Lei H* , Huang X. Quadrupole and octupole order resonances in non-restricted hierarchical planetary systems. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2022, 515(1): 1086-1103.

5、Huang X, Lei H *. Orbital Flips Caused by the Eccentric Von Zeipel–Lidov–Kozai Effect in Nonrestricted Hierarchical Planetary Systems. The Astronomical Journal, 2022, 164(6): 232.

6、 Lei H *, Ortore E, Circi C. Secular dynamics of navigation satellites in the MEO and GSO region. Astrodynamics, 2022: 1-18.

7、Wang W, Lei H , Mengali G, et al. Along-track boundedness condition for spacecraft relative motion around a slowly rotating asteroid. IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 2022, 59(1): 497-506.

8、Cinelli M, Lei H , Ortore E, et al. Probe lifetime around natural satellites with obliquity. Astrodynamics, 2022, 6(4): 429-439.

9、Shi X, Castillo-Rogez J, Hsieh H, et al.（含Lei H） GAUSS-genesis of asteroids and evolution of the solar system: A sample return mission to Ceres. Experimental Astronomy, 2022: 1-32.

2021年

1、 Lei H *. A new expansion of planetary disturbing function and applications to interior, co-orbital and exterior resonances with planets. Research in Astronomy and Astrophysics, 2021, 21(12): 311.

2、 Lei H *. Secular resonance of inner test particles in hierarchical planetary systems. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2021, 506(2): 1879-1888.

3、 Lei H *, Li J. Dynamical structures of retrograde resonances: analytical and numerical studies. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2021, 504(1): 1084-1102.

4、 Lei H *. Structures of secular resonances for inner test particles in hierarchical planetary systems. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 2021, 133(9): 40.

5、Li M, Lei H , Huang Y, et al. Flip mechanism of Jupiter-crossing orbits in the non-hierarchical triple system. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2021, 502(4): 5584-5592.

6、Wang W, Wu D, Lei H , et al. Fuel-optimal spacecraft cluster flight around an ellipsoidal asteroid. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2021, 44(10): 1875-1882.

7、Li J, Lei H , Xia Z J. Apsidal asymmetric-alignment of Jupiter Trojans. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2021, 505(2): 1730-1741.

2020年

1、 Lei H* , Li J. Multiharmonic Hamiltonian models with applications to first-order resonances. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2020, 499(4): 4887-4904.

2、 Lei H* . Dynamical models for secular evolution of navigation satellites. Astrodynamics, 2020, 4: 57-73.

3、Guo Q, Xu B, Lei H . Periodic Attitudes of Libration Point Spacecrafts in the Earth-Moon System. Mathematical Problems in Engineering, 2020.

2019年

1、 Lei H* , Circi C, Ortore E, et al. Attitude stability and periodic attitudes of rigid spacecrafts on the stationary orbits around asteroid 216 Kleopatra. Advances in Space Research, 2019, 63(2): 1017-1037.

2、 Lei H *. A semi-analytical model for secular dynamics of test particles in hierarchical triple systems. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2019, 490(4): 4756-4769.

3、 Lei H* . Three-dimensional phase structures of mean motion resonances. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2019, 487(2): 2097-2116.

4、 Lei H* , Circi C, Ortore E. Secular dynamics around uniformly rotating asteroids. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2019, 485(2): 2731-2743.

5、 Lei H* , Circi C, Ortore E, et al. Quasi-frozen orbits around a slowly rotating asteroid. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2019, 42(4): 794-809.

6、Circi C, D'Ambrosio A, Lei H , et al. Global mapping of asteroids by frozen orbits: The case of 216 kleopatra. Acta Astronautica, 2019, 161: 101-107.

7、Guo Q, Lei H *. Families of Earth–Moon trajectories with applications to transfers towards Sun–Earth libration point orbits. Astrophysics and Space Science, 2019, 364(3): 43.

2018年

1、 Lei H* , Circi C, Ortore E. Modified double-averaged Hamiltonian in hierarchical triple system. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2018, 481(4): 4602-4620.

2、 Lei H* , Xu B, Circi C. Polynomial expansions of single-mode motions around equilibrium points in the circular restricted three-body problem. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 2018, 130: 1-34.

3、 Lei H* , Xu B. Low-energy transfers to cislunar periodic orbits visiting triangular libration points. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 2018, 54: 466-481.

4、 Lei H* , Xu B. Resonance transition periodic orbits in the circular restricted three-body problem. Astrophysics and Space Science, 2018, 363: 1-11.

5、 Lei H* , Circi C, Ortore E, et al. Periodic attitudes and bifurcations of a rigid spacecraft in the second degree and order gravity field of a uniformly rotating asteroid. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 2018, 130: 1-24.

6、Peng Y, Xu B, Fang B, Lei H et al. Analytical predictor-corrector guidance algorithm based on drag modulation flight control system for Mars aerocapture. International Journal of Aerospace Engineering, 2018.

7、Guo Q, Lei H , Xu B. Semianalytical Solutions of Relative Motions with Applications to Periodic Orbits about a Nominal Circular Orbit. Mathematical Problems in Engineering, 2018.

2016年- 2017年

1、 Lei H* , Xu B, Zhang L. Trajectory design for a rendezvous mission to Earth’s Trojan asteroid 2010 TK7. Advances in Space Research, 2017, 60(11): 2505-2517.

2、 Lei H* , Xu B. Invariant manifolds around artificial equilibrium points for low-thrust propulsion spacecraft. Astrophysics and Space Science, 2017, 362(4): 75.

3、 Lei H* , Xu B. Families of impulsive transfers between libration points in the restricted three-body problem. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2016, 461(2): 1786-1803.

4、 Lei H* , Xu B. Transfers between libration point orbits of Sun–Earth and Earth–Moon systems by using invariant manifolds. Journal of Engineering Mathematics, 2016, 98: 163-186.

2013年-2015年

1、 Lei H , Xu B. Analytical study on the motions around equilibrium points of restricted four-body problem. Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, 2015, 29(1-3): 441-458.

2、 Lei H , Xu B. High-order solutions around triangular libration points in the elliptic restricted three-body problem and applications to low energy transfers. Communications in nonlinear science and Numerical Simulation, 2014, 19(9): 3374-3398.

3、 Lei H , Xu B. High-order analytical solutions around triangular libration points in the circular restricted three-body problem. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2013, 434(2): 1376-1386.

4、 Lei H , Xu B, Sun Y. Earth–Moon low energy trajectory optimization in the real system. Advances in Space Research, 2013, 51(5): 917-929.

5、 Lei H , Xu B, Hou X, et al. High-order solutions of invariant manifolds associated with libration point orbits in the elliptic restricted three-body system. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 2013, 117: 349-384.

6、 雷汉伦 , 徐波. 从地球到日-火系平动点轨道的转移. 宇航学报, 2013, 34(6): 763-772.

7、 雷汉伦 , 徐波. 三角平动点附近高阶解在轨道位置保持中的应用. 宇航学报, 2015, 36(3): 253.

8、 雷汉伦 , 徐波. 小推力限制性三体系统下稳定平动点附近的高阶解. 中国科学: 技术科学, 2015 (11): 1207-1217.

9、 雷汉伦 , 徐波. 椭圆相对运动方程的高阶分析解. 中国科学: 物理学, 力学, 天文学, 2014 (6): 646-655.

10、 雷汉伦 . 平动点, 不变流形及低能轨道. 博士论文. 南京: 南京大学, 2015.

二、编著教材 《摄动方法与理论》，2024年秋季出版(南京大学出版社)

简介

《摄动方法与理论》是天体力学与航天动力学的核心，是研究近可积系统的分析理论，在太阳系、系外行星、恒星系统等动力学研究中有着非常重要的应用。本书着重介绍求解动力学方程的各种摄动分析方法及基于正则变换的摄动理论，具体包括摄动分析方法、摄动函数展开、正则变换理论、平均化理论、von Zeipel变换理论、Lie级数变换理论、一般摄动理论、Wisdom摄动理论以及Henrard摄动理论。结合具体的非线性振动系统以及天体力学问题，如Duffing自由(或受迫)振动方程、三角平动点稳定性曲线、平动点轨道分析解、平运动共振、长期动力学、平动点非线性稳定性、卫星主问题、轨旋共振、Eccentric von Zeipel-Lidov-Kozai效应等主题，介绍摄动理论的具体应用和最新的研究进展。每章节后面给出适量的习题，供读者思考。

本书可作为我国高等学校天文类、数学类和物理类专业高年级本科生或研究生在摄动理论课程中的教材或参考书，也可供有关科学研究人员及教师参考。

序言

前言

第一章 摄动分析基础

1.1 摄动分析概述

1.2 摄动分析在天体力学中的应用

1.3 摄动分析的数学基础

1.4 摄动分析求解代数方程

1.5 摄动分析求解积分方程

1.6 摄动分析求解微分方程

1.7 延伸与思考

习题

参考文献

第二章 摄动分析方法一

2.1 问题描述及精确解

2.2 直接展开法

2.3 Lindstedt-Poincaré 方法

2.4 重正规化方法

2.5 多尺度方法

2.6 常数变易法

2.7 平均化方法

习题

参考文献

第三章 摄动分析方法二

3.1 问题描述

3.2 直接展开法

3.3 重正规化方法

3.4 Lindstedt-Poincare 方法

3.5 多尺度方法

3.6 平均化方法

3.7 推广的平均化方法

3.8 Krylov-Bogoliubov-Mitropolsky 方法

3.9 延伸与思考

习题

参考文献

第四章 摄动分析方法之应用

4.1 相对运动的分析解构造

4.2 Halo 轨道的三阶解

4.3 平动点附近中心流形和双曲流形

4.4 中心流形的统一分析理论

4.5 椭圆限制性三体系统 (ERTBP) 三角平动点稳定性曲线

4.6 受摄二体问题及摄动分析

附录

习题

参考文献

第五章 哈密顿动力学及摄动理论

5.1 哈密顿动力学与正则变换基础

5.2 摄动理论基础

5.3 von Zeipel 变换理论及应用

5.4 Lie 级数变换理论及应用

5.5 一般摄动理论

5.6 卫星主问题

附录

习题

参考文献

第六章 摄动函数展开

6.1 摄动函数展开背景

6.2 经典 Laplace 型摄动函数展开

6.3 任意倾角摄动函数展开

6.4 Legendre 型摄动函数展开

6.5 任意半长轴之比摄动函数展开

6.6 地球非球形摄动函数展开

6.7 不规则 ( 双 ) 小行星系统摄动函数展开

6.8 轨旋耦合摄动函数展开

附录

习题

参考文献

第七章 平运动共振动力学

7.1 背景介绍

7.2 平运动共振基本模型

7.3 平面顺行平运动共振

7.4 平面逆行平运动共振

7.5 三维平运动共振

7.6 统一哈密顿模型 —— 内共振、共轨共振以及外共振

习题

参考文献

第八章 长期动力学 ( 平均化理论 )

8.1 系统描述

8.2 八极矩哈密顿模型 ( 限制性构型 )

8.3 八极矩哈密顿模型 ( 非限制性构型 )

8.4 非限制性系统退化为限制性系统

8.5 矢量和根数形式的长期演化模型

8.6 任意阶长期演化模型

8.7 双星系统高精度长期演化模型

8.8 强摄动系统下高精度长期演化模型

习题

参考文献

第九章 Wisdom 摄动理论及应用

9.1 Wisdom 摄动理论的产生背景

9.2 Wisdom 摄动理论 ( 运动方程描述 )

9.3 Wisdom 摄动理论 ( 哈密顿描述 )

9.4 在共振 TNO 天体长期动力学中的应用

习题

参考文献

第十章 Henrard 摄动理论及应用

10.1 Hnerard 摄动理论的产生背景

10.2 Henrard 摄动理论

10.3 Henrard 摄动理论在轨旋共振问题中的应用

习题

参考文献

第十一章 von Zeipel-Lidov-Kozai 效应

11.1 ZLK 效应的背景

11.2 经典的 ZLK 机制 ( 限制性构型 )

11.3 经典的 ZLK 机制 ( 非限制性构型 )

11.4 逆 ZLK 效应

11.5 限制性等级式系统下的 Eccentric ZLK 效应

11.6 非限制性等级式系统下的 Eccentric ZLK 效应

11.7 ZLK 效应在天体物理系统中的应用

11.8 ZLK 效应的研究重点