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异构星座精密轨道确定与自主定轨的理论和方法

异构星座精密轨道确定与自主定轨的理论和方法

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作者: 周建华著 , 徐波著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2015-06

版次: 1

ISBN: 9787030441430

定价: 139.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 396页

字数: 500千字

正文语种: 简体中文

丛书: 地球观测与导航技术丛书

分类: 自然科学

5人买过

本书系统地介绍了高精度导航星座和测地卫星精密定轨、高精度轨道预报、自主定轨的基本理论与新方法，特别分析与给出了区域混合星座及局部布设跟踪站情况下，高精度测定轨的主要技术问题和精密与快速定轨方法，并且针对未来技术发展预测，系统地给出了基于传统与人工智能的混合轨道预报方法、基于绝对定向和地月限制性三体引力强不对称性下的自主定轨理论和方法。全书内容丰富、理论体系严谨，并且结合北斗混合星座实际在轨卫星观测数据和仿真数据进行了大量的计算验证，同时配以大量的实际应用方案，对重点、难点加以深入分析和解决方法论述。本书可作为高等院校相关专业研究生和相关专业技术人员参考书。前言
第1章绪论
1.1全球导航卫星精密定轨现状1
1.2区域卫星导航系统精密轨道测定1
1.3本书的结构安排4
第2章卫星运动方程及受力分析5
2.1人造地球卫星的运动方程7
2.2卫星受力分析7
2.3轨道数值积分方法8
第3章统计定轨方法20
3.1统计定轨的基本原理25
3.2批处理28
3.3序贯处理34
3.4改进的推广序贯算法39
3.5卡尔曼滤波算法43
3.6改进的扩展卡尔曼滤波49
3.7补偿最小二乘法52
3.8结论53
第4章力模型误差的统计分析54
4.1引言54
4.2长短弧定轨结果的比较54
4.3Vondark平滑与滤波57
4.4随机序列的谱分析59
4.5长弧定轨误差演变的统计分析61
第5章力学模型误差补偿的轨道改进63
5.1力模型误差分析63
5.2长弧定轨批处理补偿算法63
5.3卡尔曼滤波模型误差补偿66
5.4结论73
第6章导航星座精密轨道确定74
6.1测量模型74
6.2多星定轨基本方法77
6.3精度分析83
6.4观测弧长对定轨精度的影响分析90
6.5光压模型性能分析95
6.6混合星座约化动力学定轨104
6.7动力学约束快速定轨108
6.8结论109
第7章单星快速精密轨道确定111
7.1短弧定轨面临的主要问题111
7.2削弱系统差的策略与方法112
7.3时间同步支持下精密定轨及应用122
7.4基于多星组网观测的单星定轨方法及应用124
7.5结论136
第8章基于神经网络模型的高精度轨道预报137
8.1神经网络相关理论138
8.2基于神经网络的改进143
8.3长期精密轨道预报指标法146
8.4预报轨道特征分析147
8.5中圆轨道卫星轨道预报159
8.6高轨GEO/IGSO卫星轨道预报195
第9章基于轨道预报特性的神经网络模型优化及控制202
9.1神经网络模型改进性能评估202
9.2预报轨道与预报误差对应关系的深入分析209
9.3不同因素对神经网络模型补偿精度的影响探讨211
9.4神经网络模型的优化设计215
9.5基于反向重叠弧段比较法的轨道预报误差控制方法220
9.6两种模型下的URE精度分析223
9.7结论226
第10章基于星间链路及方向约束的星座自主定轨228
10.1概述228
10.2星间测距231
10.3绝对定向观测232
10.4星间测距及定向观测自主定轨数学模型238
10.5自主轨道确定仿真与分析253
10.6基于星间测向辅助的自主定轨技术274
10.7星间无线电/定向测量的星座长期自主定轨290
10.8结论309
第11章基于拉格朗日导航星座的自主轨道确定311
11.1概述311
11.2圆型限制性三体问题311
11.3拉格朗日轨道航天器星间测距自主定轨的可行性317
11.4拉格朗日点轨道自主定轨基本原理327
11.5拉格朗日卫星导航系统星间测距自主定轨331
11.6拉格朗日导航星与近地导航卫星联合自主定轨345
11.7椭圆型限制性三体问题模型下平动点拟周期轨道自主定轨362
11.8结论376
参考文献378
索引382
内容简介:
本书系统地介绍了高精度导航星座和测地卫星精密定轨、高精度轨道预报、自主定轨的基本理论与新方法，特别分析与给出了区域混合星座及局部布设跟踪站情况下，高精度测定轨的主要技术问题和精密与快速定轨方法，并且针对未来技术发展预测，系统地给出了基于传统与人工智能的混合轨道预报方法、基于绝对定向和地月限制性三体引力强不对称性下的自主定轨理论和方法。全书内容丰富、理论体系严谨，并且结合北斗混合星座实际在轨卫星观测数据和仿真数据进行了大量的计算验证，同时配以大量的实际应用方案，对重点、难点加以深入分析和解决方法论述。本书可作为高等院校相关专业研究生和相关专业技术人员参考书。
目录:
前言
第1章绪论
1.1全球导航卫星精密定轨现状1
1.2区域卫星导航系统精密轨道测定1
1.3本书的结构安排4
第2章卫星运动方程及受力分析5
2.1人造地球卫星的运动方程7
2.2卫星受力分析7
2.3轨道数值积分方法8
第3章统计定轨方法20
3.1统计定轨的基本原理25
3.2批处理28
3.3序贯处理34
3.4改进的推广序贯算法39
3.5卡尔曼滤波算法43
3.6改进的扩展卡尔曼滤波49
3.7补偿最小二乘法52
3.8结论53
第4章力模型误差的统计分析54
4.1引言54
4.2长短弧定轨结果的比较54
4.3Vondark平滑与滤波57
4.4随机序列的谱分析59
4.5长弧定轨误差演变的统计分析61
第5章力学模型误差补偿的轨道改进63
5.1力模型误差分析63
5.2长弧定轨批处理补偿算法63
5.3卡尔曼滤波模型误差补偿66
5.4结论73
第6章导航星座精密轨道确定74
6.1测量模型74
6.2多星定轨基本方法77
6.3精度分析83
6.4观测弧长对定轨精度的影响分析90
6.5光压模型性能分析95
6.6混合星座约化动力学定轨104
6.7动力学约束快速定轨108
6.8结论109
第7章单星快速精密轨道确定111
7.1短弧定轨面临的主要问题111
7.2削弱系统差的策略与方法112
7.3时间同步支持下精密定轨及应用122
7.4基于多星组网观测的单星定轨方法及应用124
7.5结论136
第8章基于神经网络模型的高精度轨道预报137
8.1神经网络相关理论138
8.2基于神经网络的改进143
8.3长期精密轨道预报指标法146
8.4预报轨道特征分析147
8.5中圆轨道卫星轨道预报159
8.6高轨GEO/IGSO卫星轨道预报195
第9章基于轨道预报特性的神经网络模型优化及控制202
9.1神经网络模型改进性能评估202
9.2预报轨道与预报误差对应关系的深入分析209
9.3不同因素对神经网络模型补偿精度的影响探讨211
9.4神经网络模型的优化设计215
9.5基于反向重叠弧段比较法的轨道预报误差控制方法220
9.6两种模型下的URE精度分析223
9.7结论226
第10章基于星间链路及方向约束的星座自主定轨228
10.1概述228
10.2星间测距231
10.3绝对定向观测232
10.4星间测距及定向观测自主定轨数学模型238
10.5自主轨道确定仿真与分析253
10.6基于星间测向辅助的自主定轨技术274
10.7星间无线电/定向测量的星座长期自主定轨290
10.8结论309
第11章基于拉格朗日导航星座的自主轨道确定311
11.1概述311
11.2圆型限制性三体问题311
11.3拉格朗日轨道航天器星间测距自主定轨的可行性317
11.4拉格朗日点轨道自主定轨基本原理327
11.5拉格朗日卫星导航系统星间测距自主定轨331
11.6拉格朗日导航星与近地导航卫星联合自主定轨345
11.7椭圆型限制性三体问题模型下平动点拟周期轨道自主定轨362
11.8结论376
参考文献378
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