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太阳系中各大行星和小行星的绕日运动、自然卫星绕大行星的运动，以及人造小天体环绕目标天体（地球、月球、火星等）的运动，主要外力源只有一个。其中，各大行星和小行星的运动，主要力源是太阳引力；自然卫星运动的主要力源是相应的大行星；环绕型探测器运动的主要力源则是相应的目标天体。对于上述各类运动问题，除主要力源外，其他各种外力作用相对较小，这就可以将一般N（N≥3）体系统转化成一个受到“干扰”的二体系统，相应的数学问题称为受摄二体问题，所有的干扰源就称为摄动源。为了区别，通常将这一“受摄二体系统”中对应主要力源的天体称为“中心天体”，所要研究的问题，就是上述大、小行星、自然卫星和人造卫星（各类环绕型探测器）在相应的中心天体引力作用和若干摄动因素影响下的轨道运动问题。
人造卫星的运动包含两类完全不同的形态，一是其质心的运动，二是该卫星各个部分相对其质心的运动，后者称为姿态运动，而前者就是轨道运动。研究这两类运动问题，分别形成了相应的轨道动力学（以下简称轨道力学）和姿态动力学。本专著所要阐述的就是人造卫星的轨道力学问题，其主要内容是阐明卫星质心的运动规律，在某些问题中会涉及姿态问题，如卫星运动轨道在表面力类型的外力源作用时，会涉及其自身的姿态问题，但仅仅是引用相应的姿态运动结果，为卫星承受表面力的计算提供相应的有效截面。
以人造地球卫星的轨道运动为例，主要力源是地球的质点引力，其他各种外力源，包括地球的非质点引力、第三体（其他大天体，如日、月等）的质点引力和地球大气阻力、太阳辐射压力等非引力，相对地球质点引力而言均很小，可处理成摄动源。因此，地球卫星运动的轨道力学问题，对应的是一个受摄二体问题。对该问题，通常采用地心天球坐标系O-xyz，在此坐标系中，受摄二体问题即归结为一个常微初值问题，即
式（1.2）中的G是万有引力常数，E和m分别为地球和卫星的质量，式（1.1）中的
是应考虑的各种摄动加速度，
和
是卫星在该坐标系中的位置矢量和速度矢量。对于地球卫星而言，其质量之小，由于它的出现，既不会改变地球引力场的状态，也不会改变所在空间的任何物理状态，相应的卫星质量可取为m=0。在此前提下，式（1.2）变为
式中GE是地心引力常数，其值现为（见本书附录1）
对于一个地球低轨卫星，如果在300km 高的近圆轨道上运行，地球中心引力加速度（μ/r
2
）约为9m/s
2
，而自然存在的各种摄动加速度
（i=1,2,···）中，最大的地球动力学扁率项相对中心引力加速度的大小为10
3
，因此，地球低轨卫星运动方程式（1.2）对应的就是一个典型的受摄二体问题，相应的卫星运动轨道是一个缓慢变化的椭圆。如果该卫星有1T重，并同时存在持续的100N大小的机动力（这一卫星相当于一个机动平台），相应的机动加速度为0.1m/s
2
，这仍可看做一种摄动力，其相对大小也仅达到10
2
，比月球环绕地球运动受到太阳的引力摄动（2×10
2
）还小一些。对于这样一个空间机动平台的运动，采用受摄二体问题模型来研究它的运动规律仍然有效。
卫星运动方程式（1.1）是一类复杂的非线性常微分方程，如果直接求解，只能采用数值方法，在一定时间段内，它可以提供给定时刻卫星的运动状态，即
,
，但它无法给出卫星运动轨道的变化规律，而这一重要信息正是航天领域各相关工程部门必须清楚了解的细节，也是卫星轨道力学理论研究的核心内容，采用常微分方程的解析理论获取式（1.1）的分析解，从而提供卫星轨道的变化特征及其与相应力学背景的内在联系。本书就是针对这一核心内容，考虑到我国航天事业发展的需求，结合我们的研究成果，用9章的篇幅（2～10章）分别阐述卫星轨道理论及其应用的各个细节。