载人飞船轨道确定和返回控制PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第二章 时间和坐标系统 8

2.1 时间系统 8

2.2 时间系统的转换 11

2.3 坐标系统 14

2.4 时间系统的转换精度分析 24

第三章 摄动模型和变分方程 32

3.1 总的摄动加速度和变分方程 32

3.2 地球引力场摄动 34

3.3 日月摄动 45

3.4 大气阻尼摄动 47

3.5 光压摄动 53

3.6 潮汐摄动 57

第四章 量测方程和轨道估计 59

4.1 量测方程 59

4.2 轨道估计理论 68

4.3 加权最小二乘法 71

4.4 微分轨道改进 73

4.5 成批估计算法 75

4.6 状态协方差矩阵的时间转播 77

第五章 数值法改进算法 80

5.1 考威尔特别摄动法 80

5.2 Adams—Cowell多步法公式 81

5.3 KSG积分公式 92

5.4 载人飞船轨道积分器精度分析 106

5.5 轨道改进中积分算法 110

5.6 数值法轨道改进计算速度提高的途径 118

第六章 解析法轨道改进 122

6.1 问题的提出 122

6.2 实用坐标系和时间系统 124

6.3 星历表计算 126

6.4 摄动计算 130

6.5 轨道确定 176

6.6 误差方程及偏导数 183

第七章 大气模式和大气阻尼 192

7.1 J77大气模式的修订和应用 192

7.2 MSIS大气模式的应用 207

7.3 大气模式误差的补偿方法 215

7.4 CD吸收Kp误差的探讨 224

7.5 大气阻尼自由分子流学说 233

第八章 数据处理 237

8.1 数据处理的目的 237

8.2 USB测量系统的测量原理 240

8.3 数据处理的基本方法 244

8.4 误差处理的次序问题 273

第九章 初始轨道确定和入轨判断 279

9.1 初始轨道 279

9.2 简易初轨计算 282

9.3 冗余信息初轨 289

9.4 轨道根数选优方法 302

9.5 飞船入轨判断 308

第十章 轨道确定精度的检验 309

10.1 轨道确定精度的定义 309

10.2 精度检验的方法 311

10.3 卫星摄影定位和反算 313

10.4 不同方法在精度上的统计检验 316

10.5 飞船入轨周期鉴定方法 323

10.6 轨道周期变率的计算 329

第十一章 轨道预报 333

11.1 星历预报 333

11.2 特征点时刻预报 336

11.3 阴影预报 338

11.4 测站观测预报 348

11.5 可返回圈预报 360

11.6 寿命预报 363

11.7 轨道预报计算过程 365

12.1 矢阵的定义及其运算 367

第十二章 矢阵及坐标系转换计算 367

12.2 矢阵在坐标系转换计算中的应用 371

12.3 位置参数的转换 376

12.4 速度参数的转换 380

12.5 加速度参数的转换 384

第十三章 航天器姿态及其确定方法 387

13.1 描述航天器姿态的几个坐标系的定义 387

13.2 航天器姿态角的定义及姿态矩阵 389

13.3 自旋稳定卫星姿态的确定 392

13.4 三轴稳定航天器姿态的确定 395

13.5 确定航天器姿态的特征矢量法 397

第十四章 姿态运动方程与动力学方程 401

14.1 姿态运动方程 401

14.2 坐标系旋转的轴角表示 405

14.3 用欧拉参数表示坐标系的旋转 407

14.4 用欧拉角表示坐标系的旋转 409

14.6 用轴角参数表示的姿态运动方程 411

14.5 旋转角速度与姿态矩阵 411

14.7 用欧拉参数表示的姿态运动方程 412

14.8 用欧拉角表示的姿态运动方程 414

14.9 张量的矢阵表示方法 417

14.10 刚体姿态动力学方程 419

第十五章 四元数及其应用 422

15.1 四元数的定义及其运算 422

15.2 四元数与坐标系转换的关系 426

15.3 四元数与欧拉角的关系 431

15.4 用四元数表示的姿态运动方程 433

15.5 扩展矢阵与四元数 437

第十六章 航天器上升段运动及监视计算 442

16.1 上升段的运动方程 442

16.2 航天器在上升段的导航计算 449

16.3 内测弹道计算及内测定初轨 452

16.4 外测弹道监视 455

16.5 入轨姿态计算 459

第十七章 航天器运行段运动及监控计算 461

17.1 运行段的轨道方程 461

17.2 运行段的姿态运动方程 466

17.3 航天器在运行段的导航计算 469

17.4 运行段星下点监视计算 472

17.5 运行段的姿态监视计算 474

17.6 载人飞船的卡尔曼滤波定姿 479

第十八章 轨道控制 484

18.1 基本原则和约束条件 484

18.2 飞船轨道控制策略 487

18.3 轨道舱轨道控制策略 497

18.4 轨控动力学方程 501

18.5 轨道控制参数计算 504

18.6 轨道控制结果标定 508

第十九章 航天器返回段运动及监控计算 513

19.1 返回段的质心运动方程 513

19.2 返回段的姿态运动方程 520

19.3 载人飞船按配平攻角飞行的运动方程 524

19.4 载人飞船在返回段的捷联导航计算 528

19.5 载人飞船在再入段的制导计算 533

19.6 载人飞船在回收着陆段的弹道计算 537

19.7 载人飞船在返回段的弹道监视计算 540

19.8 返回式航天器的落点预报 544

19.9 载人飞船返回控制参数的计算 547

附录A 554

A.1 二体问题坐标量和偏导数的通用封闭解 554

A.2 偏导数转换矩阵的基本公式 561

附录B JPL行星星历表 568

附录C 国际地球自转服务和地球方位参数 579

附录D USAF/NOAA太阳和地磁活动报告 582

附录E 地磁指数Kp和Ap的转换关系 584

附录F 地球引力场系数 585

参考文献 594