《外彈道測量精度分析與評定》系統(tǒng)地論述導彈和航天工程測控系統(tǒng)外彈道測量精度分析與評定技術的基本原理。主要內容包括：外彈道測量在導彈和航天器飛行試驗中的重要地位及其精度評定技術和方法；測控系統(tǒng)各種外測體制解算彈道參數(shù)的方法和公式，以及外彈道測量精度分析的原理、方法和公式；外測系統(tǒng)測量精度評定技術和方法等。為了提高外彈道測量精度和有效地評定導彈精度，《外彈道測量精度分析與評定》全面地論述外測彈道解算和導彈精度評定方法的技術改進途徑；深入闡述了衛(wèi)星鑒定技術、導航衛(wèi)星鑒定技術等新的外測系統(tǒng)精度評定技術和方法。
《外彈道測量精度分析與評定》可供從事導彈和航天測控系統(tǒng)總體設計、精度評定與數(shù)據(jù)處理工作的科研人員以及高等院校高年級本科生、研究生和教師閱讀。
外彈道測量是導彈、航天器飛行試驗的一項基本任務，也是導彈、航天器試驗工程的重要組成部分。外彈道測量是利用天基、地基光學和無線電測量系統(tǒng)跟蹤測量并確定導彈或運載火箭的飛行軌跡，以此考核、評定導彈或運載火箭的技術性能和精度，為型號的定型和改進提供重要的依據(jù)。半個世紀以來，由于我國導彈和航天事業(yè)的巨大進步，使得其測控工程也得到了飛速的發(fā)展，并已建成了能夠滿足不同類型導彈、航天器飛行試驗任務的多種測控網(wǎng)。
隨著導彈和航天器技術的發(fā)展，不同用途和類型的導彈、航天器試驗越來越多，其試驗內容越來越豐富，試驗要求也越來越高，這大大增加了外彈道測量技術的難度和復雜性。為此，必須進一步提高外彈道測量的技術水平才能滿足新的試驗任務的要求。本書系統(tǒng)地總結了我國數(shù)十年來外彈道測量精度分析和評定技術，詳細地論述了以測量精度為核心的試驗精度評定技術、外彈道測量精度要求的論證方法；外彈道測量體制、各種解算彈道參數(shù)的方法與相應的精度估算方法.夕}’彈道測量系統(tǒng)測量精度評定技術和方法等有關內容；這些技術是導彈航天測控系統(tǒng)總體方案論證、設計和制定工作的重要的基礎性研究工作，對于提高外彈道測量技術水平具有很大的促進作用。
劉利生，上海人，1943年10月出生。1965年7月畢業(yè)于復旦大學數(shù)學系�，F(xiàn)任北京跟蹤與通信技術研究所研究員，主要從事航天測控系統(tǒng)精度評定和數(shù)據(jù)處理方法研究工作。獲部級科技進步一、二等獎五項。編著過《外測數(shù)據(jù)事后處理》、《航天器精確定軌與自校準技術》等五部專著，撰寫和發(fā)表學術論文50余篇。
吳斌，河南洛陽人，1963年4月出生。1988年畢業(yè)于東南大學，獲碩士學位，2005年獲西安交通大學博士學位�，F(xiàn)任北京跟蹤與通信技術研究所研究員，主要從事航天測控系統(tǒng)總體設計工作。獲部級科技進步一、二等獎十余項。編著過《航天器精確定軌與自校準技術》等兩部專著，撰寫和發(fā)表學術論文20余篇。
吳正容，湖北成寧人，1966年8月出生。1989年畢業(yè)于國防科技大學，2005年獲北京航空航天大學碩士學位�，F(xiàn)任北跟蹤與通信技術研究所高級工程師，主要從事航天測控系統(tǒng)總體設計工作。獲部級科技進步一、二等獎五項，撰寫和發(fā)表學術論文十余篇。
第1章 緒論
1.1 外彈道測量的作用和技術發(fā)展
1.1.1 外彈道測量的作用
1.1.2 外彈道測量技術發(fā)展
1.2 外彈道測量精度分析與評定
1.2.1 外彈道測量精度分析
1.2.2 外彈道測量系統(tǒng)精度評定
第2章 測量與測量誤差
2.1 測量與分類
2.1.1 測量的概念
2.1.2 測量的分類
2.2 測量誤差與分類
2.2.1 測量誤差
2.2.2 測量誤差分類
2.2.3 測量誤差度量
2.2.4 外彈道測量的誤差源
第3章 地球參考橢球體和常用坐標系
3.1 地球參考橢球體
3.1.1 大地水準面
3.1.2 地球參考橢球體
3.1.3 子午面和卯酉面
3.2 常用坐標系
3.2.1 地心空間直角坐標系
3.2.2 大地坐標系和天文坐標系
3.2.3 發(fā)射坐標系
3.2.4 測量坐標系
3.2.5 發(fā)射慣性坐標系
3.2.6 發(fā)射慣性平移坐標系
3.3 坐標系之間的轉換
3.3.1 地心大地坐標系與地心空間直角坐標系之間的轉換關系
3.3.2 地心空間直角坐標系與發(fā)射坐標系之間的轉換關系
3.3.3 地心空間直角坐標系與法線測量坐標系之間的轉換關系
3.3.4 法線測量坐標系與垂線測量坐標系之間的轉換關系
3.3.5 地心空間直角坐標系與垂線測量坐標系之間的轉換關系
3.3.6 發(fā)射坐標系與垂線測量坐標系之間的轉換關系
3.3.7 發(fā)射慣性坐標系與發(fā)射坐標系之間的轉換關系
3.4 坐標系轉換的新方法
3.4.1 發(fā)射坐標系與地心空間直角坐標系之間新的轉換關系式
3.4.2 發(fā)射坐標系與垂線測量坐標系之間新的轉換關系式
3.4.3 站址坐標計算公式
第4章 外彈道測量精度要求
4.1 彈道式導彈飛行彈道特性及誤差因素
4.1.1 彈道式導彈的飛行彈道
4.1.2 導彈落點偏差和精度
4.1.3 導彈精度指標
4.2 導彈落點的干擾因素和制導工具誤差
4.2.1 導彈飛行的干擾因素
4.2.2 制導原理及工具誤差模型
4.3 導彈和運載火箭精度評定技術和方法
4.3.1 精度評定中應用的估計方法
4.3.2 導彈精度的評定技術和方法
4.3.3 外彈道測量精度指標論證
第5章 外彈道測量體制
5.1 外測體制分類
5.1.1 測角體制
5.1.2 測距測角體制
5.1.3 測距體制
5.1.4 距離及距離差體制
5.1.5 距離和測量體制
5.2 外測體制與布站設計
5.2.1 最優(yōu)測量幾何
5.2.2 測量覆蓋要求
5.2.3 設備跟蹤性能
5.2.4 火箭噴焰影響
5.2.5 其他條件
第6章 外彈道測量系統(tǒng)
6.1 光學測量系統(tǒng)
6.1.1 光電經(jīng)緯儀(電影經(jīng)緯儀)
6.1.2 彈道相機
6.2 無線電測量系統(tǒng)
6.2.1 連續(xù)波測量系統(tǒng)
6.2.2 脈沖雷達
6.2.3 GPS測量系統(tǒng)
6.2.4 無線電測量系統(tǒng)跟蹤與測量基本技術
第7章 外測數(shù)據(jù)解算彈道的方法
7.1 多臺測角體制解算彈道方法
7.1.1 “L”、“K”和“M”公式
7.1.2 方向余弦法
7.1.3 最小二乘估計法
7.1.4 遞推最小二乘估計方法
7.1.5 彈道速度和加速度的解算方法
7.2 測距測角體制解算彈道方法
7.2.1 單站測量的彈道位置參數(shù)解算方法
7.2.2 多站交會測量的彈道位置參數(shù)解算方法
7.2.3 速度和加速度參數(shù)解算方法
7.2.4 加速度參數(shù)計算公式
7.2.5 其他參數(shù)計算公式
7.3 多艘體制解算彈道方法
7.3.1 3艘測量元素解算彈道方法
7.3.2 多R尺測量元素解算方法
7.4 連續(xù)波測量系統(tǒng)解算彈道方法
7.4.1 干涉儀體制解算方法
7.4.2 多站SS體制解算方法
7.5 連續(xù)波測量系統(tǒng)聯(lián)測解算彈道方法
7.5.1 兩套干涉儀聯(lián)測解算方法
7.5.2 單套干涉儀與單套多站連續(xù)波系統(tǒng)聯(lián)測解算方法
7.5.3 多套連續(xù)波測量系統(tǒng)聯(lián)測解算方法
7.6 多套連續(xù)波測量系統(tǒng)的融合解算方法
7.6.1 “EMBET”自校準技術
7.6.2 基于殘差方程解算的“EMBET”方法
7.6.3 “EMBET”的主成分估計方法
7.6.4 彈道樣條約束的“EMBET’方法
7.6.5 系統(tǒng)誤差模型檢驗和辨識
第8章 測量誤差傳播的精度估算方法
8.1 測量誤差傳播
8.1.1 測量誤差傳播原理
8.1.2 外彈道測量誤差傳播的理論公式
8.2 各種測量體制的精度估算公式
8.2.1 nA、E體制精度估算公式
8.2.2 R、A、E體制的精度估算公式
8.2.3 nR尺測量體制的精度估算公式
8.2.4 尺、A、E和3R體制的精度估算公式
8.2.5 干涉儀測量體制的精度估算公式
8.2.6 nS測量體制的精度估算公式
8.3 多種測量體制組合的精度估算公式
8.3.1 兩套干涉儀聯(lián)用精度估算公式
8.3.2 單臺干涉儀與多站連續(xù)波系統(tǒng)聯(lián)用精度估算公式
8.3.3 兩套干涉儀和兩套多站連續(xù)波系統(tǒng)聯(lián)用精度估算公式
第9章 測量精度仿真估計方法
9.1 測量量仿真模擬方法
9.1.1 系統(tǒng)誤差模型
9.1.2 測量量仿真模擬和測量精度估計
9.2 幾種解算方法的測量精度公式
9.2.1 “EMBET”測量精度估算公式
9.2.2 樣條約束“EMBET”測量精度估算公式
第10章 外測系統(tǒng)測量精度評定
10.1 外測系統(tǒng)測量精度評定的原理和方法
10.1.1 外測系統(tǒng)測量精度評定的目的和任務
10.1.2 外測系統(tǒng)精度評定原理
10.1.3 外測系統(tǒng)測量精度評定
10.1.4 外測精度評定的比較標準
10.1.5 外測系統(tǒng)精度評定的方法
10.2 外測系統(tǒng)的系統(tǒng)測量精度評定方法
10.2.1 變量差分法
10.2.2 最小二乘擬合殘差法
10.2.3 樣條多項式擬合殘差法
10.2.4 卡爾曼自適應統(tǒng)計方法
10.3 外測系統(tǒng)測量精度自鑒定技術
10.3.1 “EMBET”自鑒定技術
10.3.2 樣條約束“EMBET”自鑒定技術
10.3.3 軌道約束“EMBET”自鑒定技術
10.3.4 軌道約束“EMBET”技術遞推方法
參考文獻
在一定觀測條件下進行多次重復測量或在時間序列上測量時，它的量值和符號都不固定，也無任何變化規(guī)律，但從總體上來說又服從一定統(tǒng)計特性（均值、方差和分布等）的誤差，稱為隨機誤差。
盡管隨機誤差從表面上和個體來看是無規(guī)律和不可預測的，是不能消除的，但通過對大量的測量數(shù)據(jù)進行分析，可以得到它的統(tǒng)計特性。前述關于隨機誤差的經(jīng)典定義，實質上指白噪聲序列。隨機誤差雖然不能消除和預測，但可以設法減弱它對測量結果的影響，例如利用數(shù)字濾波等方法。隨著近代時間序列的理論發(fā)展，對隨機誤差性質逐漸有了新的認識，即對于部分相關隨機噪聲，例如平穩(wěn)隨機噪聲，可以用自回歸模型（AR模型）對它擬合并預測得到它在時間序列上的變化規(guī)律。
2.系統(tǒng)誤差（systematicerror）
與隨機誤差相反：測量數(shù)據(jù)中量值和符號保持常值或者按一定規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。按誤差變化的特性，系統(tǒng)誤差可分為常值誤差、線性漂移誤差、周期性誤差和復雜規(guī)律變化誤差等。
經(jīng)過大量測量數(shù)據(jù)的誤差分析，系統(tǒng)誤差的量值常大于隨機誤差。通常將隨機誤差和系統(tǒng)誤差的合成，稱為測量數(shù)據(jù)的總誤差。由于系統(tǒng)誤差有一定的變化規(guī)律，甚至可以用函數(shù)和數(shù)學模型來表示，數(shù)據(jù)處理時可以進行修正。然而，由于人們認識的限制及修正模型逼真程度有限等原因，修正后的系統(tǒng)誤差殘差仍占一定的份量，有時仍明顯影響測量結果的精度。因此，還需應用統(tǒng)計估計的數(shù)學方法，對系統(tǒng)誤差“殘差”進一步估計和校準。
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