航天器轨道确定 模型与算法PDF电子书下载

第1章　时间与坐标系统 1

1.1　地球的相关概念 1

1.1.1 大地水准面、地球椭球体 1

1.1.2 极移 4

1.2　天球的相关概念 6

1.2.1 天球 6

1.2.2　球面三角初步 6

1.2.3 天球上基本的点和圈 11

1.2.4 岁差、章动 14

1.3.1 恒星时 23

1.3　时间系统 23

1.3.2　真太阳时和平太阳时 24

1.3.3 世界时 26

1.3.4 历书时 27

1.3.5 原子时和协调世界时 28

1.3.6 力学时 33

1.3.7 贝塞尔年和儒略年 34

1.3.8 岁差、章动对恒星时的影响 37

1.4　坐标系统 40

1.4.1 协议天球坐标系 41

1.4.2　协议地球坐标系 44

1.4.3 大地坐标 46

1.4.4 站心坐标 50

1.4.5　偏导数 51

第2章　测量模型和相关导数 57

2.1　地基观测值的几何关系及导数 60

2.1.1 距离及其变率 60

2.1.2　角度及其变率 62

2.2　高度计测量模型 66

2.3　SST测量的数学模型 68

2.3.1　SST测量概述 68

2.3.2　SST距离测量和偏导 70

2.3.3　SST距离变率测量 73

2.4　平均距离变率类型测量值 80

2.5　GPS类型测量值 82

第3章　数据预处理 87

3.1　时间预处理 87

3.2　转发器延迟和门误差 88

3.3　光行差 88

3.4　折射修正 89

3.5　子午仪多普勒观测值 94

3.6　时间测量的广义相对论效应修正 94

3.7　GPS周跳消除 96

3.7.1 宽巷／窄巷整周跳变消除 98

3.7.2　连续差分周跳消除法 103

3.8　跟踪点的偏心修正 104

3.9　GPS相位中心的偏置和修正 107

3.10　潮汐对测站坐标的影响 108

第4章　二体问题 116

4.1　二体问题运动方程及其解 116

4.1.1 运动方程及其初积分 116

4.1.2　轨道根数及其偏导数 133

4.2　轨道根数与位置矢量、速度矢量之间的关系 137

4.2.1 由位置矢量和速度矢量计算轨道根数 137

4.2.2 由轨道根数计算位置矢量和速度矢量 137

4.3 两个时刻的位置矢量和速度矢量的关系 140

4.3.1 F和G的表达式 140

4.3.2　飞行时间的普适公式 143

4.3.3　F和G的级数 152

第5章　轨道的初步确定 155

5.1 用两个位置矢量和飞行时间确定轨道 155

5.2　原始的高斯法 171

5.3 由观测方向确定轨道 177

5.3.1 高斯方法 177

5.3.2 双r迭代法 181

第6章　力模型和变分方程 190

6.1　运动方程 190

6.2　变分方程 191

6.3.1 球谐展开级数 193

6.3　地球引力位 193

6.3.2　地球引力加速度 195

6.4　第三体引力摄动 200

6.5　太阳辐射压 200

6.6　大气阻力和大气模型 202

6.6.1 大气阻力 202

6.6.2　大气密度模型 203

6.7　潮汐位函数 220

6.7.1 洛夫模型 220

6.7.2　扩展模型 220

6.8　一般加速度 222

7.1 具有先验信息的加权最小二乘法 225

第7章　轨道估计 225

7.2　轨道估计的一般步骤 229

7.3　分块求解算法 232

7.4　G-G正交变换算法 238

7.5　轨道估计算例 244

7.5.1 利用地基测量进行定轨的实例 244

7.5.2　利用SST测量进行定轨的实例 254

附录A　JPL的行星／月球历表 269

附录B　运动方程和变分方程的数值积分 272

参考文献 290