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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168

3.4.3 最小二乘估计方法271

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