第1章 绪论 1
1.1 空间轨迹测量 2
1.1.1 空间轨迹测量的作用和地位 2
1.1.2 空间轨迹测量精度分析 3
1.1.3 空间轨迹测量融合处理技术 6
1.2 测量误差与误差源 9
1.2.1 测量与分类 9
1.2.2 测量误差与分类 10
1.2.3 外弹道测量的误差源 12
第2章 测量精度分析原理及方法 17
2.1 外弹道测量精度的主要影响因素 18
2.1.1 飞行试验弹道 19
2.1.2 外弹道测量体制 21
2.1.3 测量元素的误差 23
2.1.4 布站设计与测量几何 23
2.1.5 弹道参数解算方法 26
2.1.6 总误差和综合因素 27
2.2 外测体制分类 28
2.2.1 测角体制 28
2.2.2 测距测角体制 29
2.2.3 测距体制 30
2.2.4 距离及距离差体制 31
2.2.5 距离和测量体制 33
2.3 测量误差传播的精度估算方法 36
2.3.1 测量误差传播原理 36
2.3.2 外弹道测量误差传播的理论公式 38
2.4 测量精度的仿真估计方法 40
2.4.1 测量量仿真模拟 40
2.4.2 弹道参数的解算 43
2.4.3 测量精度仿真估算方法的步骤 43
第3章 单一测量体制解算弹道方法 45
3.1 nAE体制解算弹道方法 46
3.1.1 “L”、“K”和“M”公式 46
3.1.2 方向余弦法 49
3.1.3 最小二乘估计法 51
3.1.4 递推最小二乘估计方法 52
3.1.5 弹道速度和加速度解算方法 54
3.2 RAE体制解算弹道方法 55
3.2.1 单站测量弹道位置参数解算方法 56
3.2.2 多站交会测量弹道位置参数解算方法 56
3.2.3 速度和加速度参数解算方法 57
3.2.4 其他参数计算方法 59
3.3 nR？体制解算弹道方法 59
3.3.1 3R？测元解算弹道方法 60
3.3.2 多R？测元解算弹道方法 65
3.4 干涉仪体制解算方法 67
3.4.1 测量方程 67
3.4.2 最小二乘估计方法1 68
3.4.3 最小二乘估计方法2 71
3.5 RAE和3？体制解算弹道方法 72
3.6 RAE和？、？、？体制解算弹道方法 73
3.7 多站S、？体制解算弹道方法 74
第4章 单一测量体制解算弹道精度分析 75
4.1 nAE体制测量精度分析 76
4.1.1 位置参数测量精度分析 76
4.1.2 速度参数测量精度分析 81
4.2 RAE体制测量精度分析 82
4.2.1 位置参数测量精度分析 82
4.2.2 速度参数测量精度分析 86
4.3 nR？测量体制测量精度分析 86
4.3.1 位置参数测量精度分析 86
4.3.2 速度参数测量精度分析 91
4.4 RAE和3？体制测量精度分析 96
4.4.1 弹道位置参数精度分析 96
4.4.2 弹道速度参数精度分析 97
4.5 干涉仪测量体制测量精度分析 103
4.5.1 位置参数测量精度分析 104
4.5.2 速度参数测量精度分析 107
第5章 联合测量解算弹道方法 113
5.1 两套干涉仪联测解算弹道方法 114
5.1.1 最小二乘估计方法 115
5.1.2 递推最小二乘估计方法 116
5.2 单套干涉仪与多站连续波系统联测解算弹道方法 117
5.2.1 最小二乘估计方法 117
5.2.2 递推最小二乘估计方法 119
5.3 多套连续波系统联测解算弹道方法 120
5.4 RAE与n？测量体制联测解算弹道方法 123
5.5 n1R？和n2？测量体制联测解算弹道方法 124
5.5.1 测量方程 125
5.5.2 最小二乘估计——非线性化方法 125
5.5.3 最小二乘估计——线性化方法 126
5.5.4 递推最小二乘估计 128
第6章 联合测量解算弹道精度分析 131
6.1 两套干涉仪联测精度分析 132
6.1.1 弹道位置参数测量精度分析 133
6.1.2 弹道速度参数测量精度分析 138
6.2 单套干涉仪与多站连续波系统联测精度分析 145
6.2.1 弹道位置参数测量精度分析 145
6.2.2 弹道速度参数测量精度分析 150
6.3 两套干涉仪和两套多站连续波系统联测精度分析 158
6.3.1 弹道位置参数测量精度分析 159
6.3.2 弹道速度参数向量测量精度分析 164
6.4 RAE与n？测量体制联测精度分析 174
6.4.1 弹道位置参数精度分析 174
6.4.2 弹道速度参数精度分析 174
6.5 n1R？和n2？测量体制联测精度分析 180
6.5.1 弹道位置参数精度分析 181
6.5.2 弹道速度参数精度分析 185
第7章 弹道测量融合处理方法 195
7.1 样条多项式 196
7.1.1 弹道运动的多项式描述方法 196
7.1.2 B样条函数 197
7.2 弹道样条约束表示及解算方法 199
7.2.1 弹道参数的样条函数表示 199
7.2.2 样条系数向量解算方法 203
7.3 常用测量体制的弹道样条约束解算方法 206
7.3.1 RAE测量体制解算弹道方法 206
7.3.2 n？测速体制解算弹道方法 209
7.3.3 nR？测量体制解算弹道方法 217
7.3.4 多种测量体制解算弹道方法 224
7.4 弹道样条约束的EMBET方法 228
7.4.1 EMBET自校准技术 228
7.4.2 弹道样条约束的EMBET方法 232
7.5 常用测量体制的自校准方法 234
7.5.1 RAE测量体制的自校准方法 234
7.5.2 n？测量体制的自校准方法 238
7.5.3 nR？测量体制的自校准方法 243
第8章 弹道测量融合处理方法精度分析 249
8.1 单一测量体制测量精度分析 250
8.1.1 RAE测量体制精度分析 250
8.1.2 n？测量体制精度分析 256
8.1.3 nR？测量体制精度分析 273
8.2 联合测量精度分析 288
8.2.1 单脉冲雷达与n？测速系统联测精度分析 289
8.2.2 n1R？测量系统与n2？测速系统联测精度分析 303
第9章 航天器轨道确定方法 315
9.1 开普勒定律与轨道根数 316
9.1.1 开普勒定律和二体运动 316
9.1.2 轨道要素的确定 317
9.1.3 无摄运动的运动方程和轨道根数 320
9.1.4 二体问题航天器轨迹计算 327
9.2 初始轨道确定方法 330
9.2.1 状态向量计算轨道根数的方法 330
9.2.2 测元RAE计算初轨方法 332
9.3 轨道确定方法 333
9.3.1 二体运动的轨道运动方程 333
9.3.2 非递推处理轨道计算方法 337
9.3.3 递推处理轨道计算方法 339
9.3.4 轨道受摄运动方程 341
9.3.5 测元RAE确定轨道的解析表示式 344
9.3.6 测元R？确定轨道的解析表示式 354
9.3.7 测元RAE？确定轨道的解析表示式 357
第10章 轨道确定方法的精度分析 359
10.1 RAE测量体制的精度分析 360
10.1.1 轨道状态参数向量？精度分析 360
10.1.2 轨道状态参数向量？精度分析 368
10.1.3 轨道根数向量精度分析 369
10.2 RAE？测量体制的精度分析 370
10.2.1 轨道状态参数向量？精度分析 370
10.2.2 轨道状态参数向量？精度分析 380
10.2.3 轨道根数向量精度分析 381
10.3 nR？测量体制的测量精度分析 381
10.3.1 轨道状态参数向量？精度分析 382
10.3.2 轨道其他状态参数向量精度分析 393
附录A 常用的地球和天球坐标系 394
A.1 天体与大地测量基本知识 394
A.1.1 天体知识 394
A.1.2 大地测量知识 396
A.2 常用地球和天球坐标系 401
A.2.1 地球坐标系 402
A.2.2 天球坐标系 405
A.2.3 坐标系转换 407
A.2.4 坐标系转换的新方法 416
附录B 线性模型的参数估计 418
B.1 高斯估计 418
B.2 马尔可夫估计 420
B.3 递推最小二乘估计 422
B.4 逐步回归最小二乘估计 424
B.5 线性约束最小二乘估计 426
B.5.1 线性约束的高斯估计 426
B.5.2 线性约束的马尔可夫估计 427
B.6 非线性最小二乘估计 428
B.6.1 模型线性化方法 429
B.6.2 改进的G-N迭代法 430
名词索引 431
参考文献 433