目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 衛(wèi)星定軌基本概念 1
1.1.1 衛(wèi)星 1
1.1.2 衛(wèi)星定軌 2
1.2 衛(wèi)星定軌的作用及意義 3
1.3 衛(wèi)星定軌技術(shù)發(fā)展歷程 4
1.3.1 探索起步階段（1957 年以前） 4
1.3.2 日漸成熟階段（20 世紀60～80 年代） 5
1.3.3 蓬勃發(fā)展階段（20 世紀90 年代至今） 7
1.4 本書結(jié)構(gòu) 12
第2章 定軌時空系統(tǒng) 14
2.1 時間系統(tǒng) 14
2.1.1 時間尺度 14
2.1.2 協(xié)調(diào)世界時 15
2.1.3 GNSS系統(tǒng)時 17
2.1.4 地球時 20
2.1.5 時間系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換 21
2.2 空間坐標系 21
2.2.1 協(xié)議天球參考系 22
2.2.2 協(xié)議地球參考系 23
2.2.3 天球參考系與地球參考系之間的轉(zhuǎn)換 24
2.2.4 地球定向參數(shù) 28
2.2.5 GNSS坐標系統(tǒng) 29
2.2.6 站心地平坐標系 30
2.3 計算單位 30
2.3.1 國際標準單位 31
2.3.2 人衛(wèi)單位 31
第3章 定軌觀測量 32
3.1 導(dǎo)航系統(tǒng)觀測量 32
3.1.1 基本觀測量 32
3.1.2 觀測量組合 32
3.1.3 觀測量組差 36
3.1.4 載波相位平滑偽距 37
3.2 其他定軌觀測量 38
3.2.1 雷達跟蹤系統(tǒng) 38
3.2.2 精密測距測速系統(tǒng) 38
3.2.3 星基多普勒軌道和無線電定位組合系統(tǒng) 39
3.2.4 跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng) 39
3.2.5 統(tǒng)一S 波段航天測控網(wǎng) 40
3.2.6 衛(wèi)星激光測距 40
3.2.7 轉(zhuǎn)發(fā)式測距 41
第4章 二體問題 42
4.1 橢圓運動和幾何狀態(tài)量 42
4.1.1 開普勒軌道根數(shù) 42
4.1.2 開普勒方程 44
4.1.3 根數(shù)運動微分方程及其求解 46
4.1.4 開普勒根數(shù)的奇點問題 47
4.2 萬有引力定律和物理狀態(tài)量 47
4.2.1 物理狀態(tài)量及其狀態(tài)微分方程 47
4.2.2 兩個守恒定律 48
4.2.3 平面內(nèi)的軌道積分 49
4.3 兩類狀態(tài)量的相互轉(zhuǎn)換 50
4.3.1 星歷計算 50
4.3.2 軌道計算 51
4.4 衛(wèi)星的視運動 53
4.4.1 星下點軌跡 53
4.4.2 星下點軌跡與軌道根數(shù) 54
4.4.3 覆蓋角 56
4.4.4 衛(wèi)星的可見性 57
第5章 初軌確定 59
5.1 拉格朗日系數(shù)法 59
5.1.1 拉格朗日系數(shù) 59
5.1.2 拉格朗日系數(shù)的表達式 60
5.2 拉普拉斯方法 63
5.2.1 觀測模型 63
5.2.2 求解方法 64
5.3 高斯方法 65
第6章 衛(wèi)星受攝運動 68
6.1 受攝運動概述 68
6.2 受攝運動方程 69
6.2.1 攝動運動方程的建立 69
6.2.2 攝動運動方程的形式 70
6.2.3 奇點問題及處理 72
6.3 攝動力 74
6.3.1 地球非球形引力 74
6.3.2 第三體引力攝動 76
6.3.3 大氣阻力 77
6.3.4 太陽光壓 80
6.3.5 其他攝動力 83
第7章 受攝運動方程解算 86
7.1 分析解法 86
7.1.1 小參數(shù)冪級數(shù)解法 86
7.1.2 平均根數(shù)法 89
7.1.3 扁率攝動解 95
7.2 數(shù)值解法 99
7.2.1 問題描述 99
7.2.2 單步法 100
7.2.3 多步法 102
第8章 衛(wèi)星軌道改進 108
8.1 動力學(xué)模型 108
8.1.1 衛(wèi)星運動方程 108
8.1.2 變分方程 109
8.1.3 軌道積分 110
8.2 觀測模型 111
8.3 參數(shù)估計方法 112
8.3.1 加權(quán)最小二乘方法 112
8.3.2 擴展卡爾曼濾波方法 112
8.4 軌道精度評估方法 114
8.4.1 內(nèi)符合精度評估 114
8.4.2 外符合精度評估 116
第9章 定軌理論應(yīng)用 117
9.1 導(dǎo)航衛(wèi)星幾何法定軌 117
9.1.1 基本原理 117
9.1.2 實驗分析 121
9.2 導(dǎo)航衛(wèi)星單星短弧法定軌 128
9.2.1 基本原理 129
9.2.2 實驗分析 134
9.3 導(dǎo)航衛(wèi)星星座精密定軌 143
9.3.1 基本原理 144
9.3.2 實驗分析 145
9.4 廣播星歷設(shè)計及星歷參數(shù)擬合 148
9.4.1 衛(wèi)星星歷參數(shù)定義 148
9.4.2 北斗系統(tǒng)星歷用戶算法 150
9.4.3 北斗衛(wèi)星星歷參數(shù)擬合方法 152
主要參考文獻 158