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叢書名：地圖制圖學(xué)與地理信息工程教學(xué)叢書
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- 作者：劉偉平,杜蘭
- 出版時(shí)間：2025/3/1
- ISBN：9787030805140
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：P123.46
- 頁碼：160
- 紙張：
- 版次：1
- 開本：16
本書以衛(wèi)星定軌基本理論與方法為主要研究對(duì)象，將定軌理論與導(dǎo)航衛(wèi)星定軌實(shí)踐相結(jié)合，希望能為廣大讀者提供一定參考。本書首先對(duì)定軌基本概念、作用意義與發(fā)展歷程進(jìn)行綜述，并在此基礎(chǔ)上，介紹定軌中常用的時(shí)空系統(tǒng)和定軌觀測(cè)量。而后，按照兩條主線介紹衛(wèi)星定軌技術(shù)：一是初軌確定，在介紹二體問題的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹拉普拉斯方法和高斯方法兩類典型初軌確定方法；二是軌道改進(jìn)，突出與初軌確定的主要不同，重點(diǎn)介紹衛(wèi)星受攝運(yùn)動(dòng)及受攝運(yùn)動(dòng)方程解算方法，并在此基礎(chǔ)上，給出軌道改進(jìn)的基本原理。最后，以導(dǎo)航衛(wèi)星定軌為牽引，介紹定軌理論的具體應(yīng)用。
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2004.09-2008.06 信息工程大學(xué)，導(dǎo)航工程，本科
2008.09-2011.06 信息工程大學(xué)，導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制，碩士
2011.09-2014.06 信息工程大學(xué)，測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)，博士
2014.09-2018.12 信息工程大學(xué)，講師
2018.12至今 信息工程大學(xué)，副教授
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(jì)60～80 年代） 5
1.3.3 蓬勃發(fā)展階段（20 世紀(jì)90 年代至今） 7
1.4 本書結(jié)構(gòu) 12
第2章 定軌時(shí)空系統(tǒng) 14
2.1 時(shí)間系統(tǒng) 14
2.1.1 時(shí)間尺度 14
2.1.2 協(xié)調(diào)世界時(shí) 15
2.1.3 GNSS系統(tǒng)時(shí) 17
2.1.4 地球時(shí) 20
2.1.5 時(shí)間系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換 21
2.2 空間坐標(biāo)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(biāo)系統(tǒng) 29
2.2.6 站心地平坐標(biāo)系 30
2.3 計(jì)算單位 30
2.3.1 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位 31
2.3.2 人衛(wèi)單位 31
第3章 定軌觀測(cè)量 32
3.1 導(dǎo)航系統(tǒng)觀測(cè)量 32
3.1.1 基本觀測(cè)量 32
3.1.2 觀測(cè)量組合 32
3.1.3 觀測(cè)量組差 36
3.1.4 載波相位平滑偽距 37
3.2 其他定軌觀測(cè)量 38
3.2.1 雷達(dá)跟蹤系統(tǒng) 38
3.2.2 精密測(cè)距測(cè)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(cè)控網(wǎng) 40
3.2.6 衛(wèi)星激光測(cè)距 40
3.2.7 轉(zhuǎn)發(fā)式測(cè)距 41
第4章 二體問題 42
4.1 橢圓運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)微分方程及其求解 46
4.1.4 開普勒根數(shù)的奇點(diǎn)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(gè)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(jì)算 50
4.3.2 軌道計(jì)算 51
4.4 衛(wèi)星的視運(yùn)動(dòng) 53
4.4.1 星下點(diǎn)軌跡 53
4.4.2 星下點(diǎn)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(dá)式 60
5.2 拉普拉斯方法 63
5.2.1 觀測(cè)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(yùn)動(dòng) 68
6.1 受攝運(yùn)動(dòng)概述 68
6.2 受攝運(yùn)動(dòng)方程 69
6.2.1 攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程的建立 69
6.2.2 攝動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程的形式 70
6.2.3 奇點(diǎn)問題及處理 72
6.3 攝動(dòng)力 74
6.3.1 地球非球形引力 74
6.3.2 第三體引力攝動(dòng) 76
6.3.3 大氣阻力 77
6.3.4 太陽光壓 80
6.3.5 其他攝動(dòng)力 83
第7章 受攝運(yùn)動(dòng)方程解算 86
7.1 分析解法 86
7.1.1 小參數(shù)冪級(jí)數(shù)解法 86
7.1.2 平均根數(shù)法 89
7.1.3 扁率攝動(dòng)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(jìn) 108
8.1 動(dòng)力學(xué)模型 108
8.1.1 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程 108
8.1.2 變分方程 109
8.1.3 軌道積分 110
8.2 觀測(cè)模型 111
8.3 參數(shù)估計(jì)方法 112
8.3.1 加權(quán)最小二乘方法 112
8.3.2 擴(kuò)展卡爾曼濾波方法 112
8.4 軌道精度評(píng)估方法 114
8.4.1 內(nèi)符合精度評(píng)估 114
8.4.2 外符合精度評(píng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)分析 145
9.4 廣播星歷設(shè)計(jì)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(xiàn) 158
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