航天器轨道确定的单位矢量法PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　概述 1

1.1.1 引论 1

1.1.2　定轨方法的分类 2

1.2　计算单位和常数 2

1.3　时间和坐标系统 4

1.3.1 有关时间和坐标系的一些基本概念 4

1.3.2 时间系统 8

1.3.3 时间系统间的相互转换 17

1.3.4 坐标系统 23

1.3.5　各坐标系之间的转换 29

1.4　航天器位置的空间表示 42

1.4.1 测站位置在轨道坐标系中的表示 43

1.4.2　航天器位置在轨道坐标系中的表示 44

1.5　实时定轨的特点和基本要求 45

第2章　二体问题 48

2.1　二体问题的航天器动力学方程 48

2.2　微分方程的解——六个积分表达式 51

2.2.1 动量矩积分（或称面积积分） 51

2.2.2　运动平面内的轨道积分 54

2.2.3　能量积分（活力积分） 60

2.2.4　第六个积分（开普勒方程） 63

2.3　椭圆运动的基本关系式 65

2.3.1 椭圆运动中各量之间的几何关系 66

2.3.2　位置矢量r和速度矢量？的表达式 66

2.4　星历表计算 69

2.4.1 开普勒方程解算方法 70

2.4.2　航天器位置与速度的计算 79

2.4.3　航天器视位置及其他有关量的计算 82

2.5　其他常用公式 84

第3章　初轨计算的单位矢量法 92

3.1 由位置矢量和速度矢量计算轨道根数 93

3.1.1 计算六个开普勒根数的一般方法 93

3.1.2　适用于小偏心率的计算方法 97

3.1.3　适用于小倾角的计算方法 100

3.1.4　适用于小偏心率和小倾角的计算方法 102

3.2　表示t时刻r和？的f、g方法 105

3.2.1　r、？对？0、？0的级数展开 105

3.2.2　f、g、f′、g′的封闭型表达式 111

3.3　几种传统的初轨计算方法简介 115

3.3.1　拉普拉斯方法 115

3.3.2 高斯方法 123

3.3.3　测角、测距、测速混合测轨数据初轨计算方法 136

3.3.4 多站同步测量数据的初轨计算方法 141

3.4　轨道计算中的单位矢量系统 149

3.4.1 i、j、k单位矢量系统 149

3.4.2 Ω、Ω1、k单位矢量系统 150

3.4.3　Ω、Ω′、W单位矢量系统 150

3.4.4 P、Q、W单位矢量系统 151

3.4.5 S、T、W单位矢量系统 151

3.4.6 U、N、W单位矢量系统 152

3.4.7 ρ＊、α＊、δ＊单位矢量系统（赤道坐标系） 153

3.4.8 R＊、S＊、？＊单位矢量系统 153

3.4.9 ρ＊、h＊、A＊单位矢量系统（地平坐标系） 154

3.5　初轨计算的单位矢量法 155

3.5.1 传统初轨计算方法存在的缺陷 155

3.5.2　初轨计算的单位矢量法基本原理和特点 157

3.5.3　初轨计算的无摄单位矢量法 157

3.5.4　初轨计算的有摄单位矢量法 167

3.5.5　初轨计算的改进无摄单位矢量法 169

3.6　初轨计算的单位矢量法的进一步推广 171

3.7　工程应用时值得注意的几个问题 177

第4章　航天器运动的受力分析及摄动力 184

4.1　航天器运动的受力分析 185

4.2　摄动运动方程及其基本解法 190

4.2.1 摄动运动方程的建立 190

4.2.2　摄动运动方程的几种表达形式 194

4.2.3　摄动运动方程的奇点问题及其处理方法 200

4.2.4　摄动运动方程的基本解法 206

4.2.5　平均根数法 211

4.3　地球形状摄动 219

4.3.1　地球引力场的位函数 219

4.3.2　主要带谐项（J2,J3,J4）的一阶解 223

4.4　大气阻力摄动 238

4.4.1 关于地球大气密度 239

4.4.2　大气密度分布的近似表达式 240

4.4.3 大气阻力摄动方程 243

4.4.4 大气阻力摄动的一阶解σ22 248

4.5 日月摄动 274

4.5.1 日月摄动函数 275

4.5.2 日月摄动的一阶解 279

4.6　太阳光压摄动 295

4.6.1　光压摄动方程 296

4.6.2　光压摄动的一阶解 299

第5章　改进的有摄单位矢量法 309

5.1　微分轨道改进的基本原理 309

5.2　观测数据对状态矢量r、？的偏导数 312

5.3　状态矢量r、？对瞬时根数σ的偏导数 318

5.4　瞬时根数σ对待估状态量x的偏导数 331

5.5　轨道改进的计算步骤 339

5.6　改进的有摄单位矢量法 352

5.6.1 基本原理 352

5.6.2　rc和？c对？0（m）的偏导数 359

5.6.3 改进的有摄单位矢量法的计算步骤 365

5.7　改进的有摄单位矢量法的推广 376

5.7.1　预备公式 376

5.7.2　单测距数据时轨道改进的条件方程 378

5.7.3 单测速数据时轨道改进的条件方程 380

5.7.4　仅有测距测速数据时轨道改进的条件方程 383

5.8 改进的有摄单位矢量法在工程应用中应注意的几个问题 384

第6章　单位矢量法在常值系统误差求解方法中的应用探讨 390

6.1　测量与误差 390

6.1.1　误差的定义与分类 390

6.1.2　误差估计方法 391

6.1.3 无线电测量设备的误差分析 392

6.2　单位矢量法在基于轨道约束的误差模型最佳弹道估计中的应用探讨 393

6.2.1 EMBET自校准技术 394

6.2.2 测量元素为ρ、A、h时的轨道约束EMBET自校准公式 397

6.2.3 单位矢量法在基于轨道约束的EMBET方法中的应用探讨 404

6.3 常值系统误差求解在轨道确定的单位矢量法中的应用探讨 409

参考文献 415