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