航天器自主天文導(dǎo)航原理與方法

第一章 概論
1.1 天文導(dǎo)航概述
1.1.1 天文導(dǎo)航特點(diǎn)
1.1.2 天文導(dǎo)航歷史
1.1.3 天文導(dǎo)航發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 天體和天體運(yùn)動(dòng)
1.2.1 天體
1.2.2 天體運(yùn)動(dòng)
1.3 常用坐標(biāo)系
1.3.1 天球上的基本點(diǎn)、線、圓
1.3.2 赤道坐標(biāo)系
1.3.3 地平坐標(biāo)系
1.3.4 黃道坐標(biāo)系
1.4 時(shí)間系統(tǒng)
1.4.1 恒星日、太陽日、平陽日
1.4.2 各種時(shí)間系統(tǒng)
1.4.3 地方時(shí)和區(qū)時(shí)
1.4.4 歷法的基本概念
1.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第二章 天文導(dǎo)航的天體敏感器
2.1 引言
2.2 天體敏感器分類
2.3 恒星敏感器
2.3.1 恒星敏感器簡介
2.3.2 恒星敏感器分類
2.3.3 恒星敏感器設(shè)計(jì)
2.3.4 恒星敏感器誤差分析與標(biāo)定
2.4 太陽敏感器.
2.4.1 太陽敏感器簡介
2.4.2 太陽敏感器分類
2.4.3 太陽敏感器設(shè)計(jì)
2.4.4 太陽敏感器試驗(yàn)與標(biāo)定
2.5 地球敏感器
2.5.1 地球敏感器簡介
2.5.2 地球敏感器分類
2.5.3 地球敏感器設(shè)計(jì)
2.5.4 地球敏感器試驗(yàn)與標(biāo)定
2.6 其他天體敏感器
2.7 空間六分儀自主天文定位系統(tǒng)(ss—anars)
2.8 mans自主天文導(dǎo)航系統(tǒng)
2.8.1 mans自主導(dǎo)航系統(tǒng)原理
2.8.2 mans自主導(dǎo)航系統(tǒng)硬件
2.8.3 mans自主導(dǎo)航系統(tǒng)軟件
2.8.4 mans自主導(dǎo)航系統(tǒng)特點(diǎn)
2.9 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 航天器軌道動(dòng)力學(xué)方程及自主天文導(dǎo)航基本原理
3.1 引言
3.2 航天器二體軌道和軌道要素
3.2.1 二體問題
3.2.2 6個(gè)積分和軌道要素
3.3 航天器軌道攝動(dòng)
3.3.1 航天器軌道攝動(dòng)方程
3.3.2 地球非球形引力攝動(dòng)
3.3.3 日、月攝動(dòng)
3.3.4 大氣阻力攝動(dòng)
3.3.5 太陽光壓攝動(dòng)
3.3.6 潮汐攝動(dòng)
3.4 深空探測器的軌道運(yùn)動(dòng)
3.4.1 多體問題和限制性三體問題
3.4.2 地月飛行的軌道運(yùn)動(dòng)
3.5 航天器自主天文導(dǎo)航基本原理
3.5.1 航天器基于軌道動(dòng)力學(xué)方程的天文導(dǎo)航基本原理
3.5.2 航天器純天文幾何解析方法基本原理
3.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 地球衛(wèi)星直接敏感地平的自主天文導(dǎo)航方法
4.1 引言
4.2 航天器自主天文導(dǎo)航技術(shù)
4.2.1 航天器自主導(dǎo)航的意義
4.2.2 地球衛(wèi)星自主天文導(dǎo)航技術(shù)概述
4.3地球衛(wèi)星直接敏感地平自主天文導(dǎo)航原理
4.4 地球衛(wèi)星直接敏感地平自主天文導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
4.4.1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程
4.4.2 系統(tǒng)的量測方程
4.4.3 計(jì)算機(jī)仿真
4.5 自主天文導(dǎo)航系統(tǒng)濾波方法
4.5.1 濾波方法綜述
4.5.2 幾種經(jīng)典的濾波方法
4.5.3 先進(jìn)的粒子濾波方法
4.6 地球衛(wèi)星直接敏感地平天文導(dǎo)航方法性能分析
4.6.1 不同軌道動(dòng)力學(xué)方程對(duì)導(dǎo)航性能的影響
4.6.2 濾波周期對(duì)導(dǎo)航陛能的影響
4.6.3 觀測量對(duì)導(dǎo)航性能的影響
4.6.4 星敏感器安裝方位對(duì)導(dǎo)航性能的影響
4.7 地球衛(wèi)星直接敏感地平天文導(dǎo)航方法的可觀測性分析
4.7.1 與狀態(tài)方程相關(guān)的影響因素及可觀測性分析
4.7.2 與量測方程相關(guān)的影響因素及可觀測性分析
4.8 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 地球衛(wèi)星間接敏感地平的自主天文導(dǎo)航方法
5.1 引言
5.2 星光折射間接敏感地平天文導(dǎo)航原理
5.2.1 星光大氣折射原理
5.2.2 星光折射高度與折射角、大氣密度之間的關(guān)系
5.2.3 大氣密度分布特性及星光折射特性建模
5.3 地球衛(wèi)星間接敏感地平的自主天文導(dǎo)航系統(tǒng)
5.3.1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程
5.3.2 系統(tǒng)的量測方程
5.3.3 計(jì)算機(jī)仿真
5.4 基于信息融合的直接敏感地平和間接敏感地平相結(jié)合的自主天文導(dǎo)航方法
5.4.1 基于信息融合的自主天文導(dǎo)航方法原理
5.4.2 基于信息融合的自適應(yīng)unscented卡爾曼濾波方法
5.4.3 計(jì)算機(jī)仿真
5.5 星光折射間接敏感地平的自主天文導(dǎo)航精度分析
5.5.1 量測信息對(duì)導(dǎo)航精度的影響分析
5.5.2 軌道參數(shù)對(duì)導(dǎo)航精度的影響分析
5.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 深空探測器的自主天文導(dǎo)航原理與方法
6.1 引言
6.1.1 深空探測的發(fā)展
6.1.2 天文導(dǎo)航對(duì)深空探測的重要性
6.2 月球探測器在轉(zhuǎn)移軌道上的天文導(dǎo)航方法
6.2.1 月球探測器在轉(zhuǎn)移軌道上的軌道動(dòng)力學(xué)方程
6.2.2 基于星光角距的自主天文導(dǎo)航方法
6.2.3 基于太陽、地球矢量方向的自主天文導(dǎo)航方法
6.2.4 月球探測器組合導(dǎo)航方法
6.3 月球衛(wèi)星的自主天文導(dǎo)航方法
6.3.1 月球衛(wèi)星的軌道動(dòng)力學(xué)方程
6.3.2 月球衛(wèi)星的量測方程
6.4 月球車、火星車的自主天文導(dǎo)航技術(shù)
6.4.1 月球車的自主天文導(dǎo)航方法
6.4.2 火星車的自主天文導(dǎo)航方法
6.5 深空探測器純天文幾何解析定位方法
6.5.1 純天文定位的基本原理
6.5.2 純天文自主定位的觀測量及量測方程
6.5.3 純天文自主定位的幾何解析法
6.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第七章 彈道導(dǎo)彈的慣性/天文組合導(dǎo)航原理與方法
7.1 引言
7.2 慣性/天文組合導(dǎo)航原理
7.2.1 慣性/天文組合導(dǎo)航系統(tǒng)工作模式
7.2.2 慣性/天文組合導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理
7.2.3 慣性/天文組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模
7.2.4 利用誤差狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣估計(jì)導(dǎo)彈主動(dòng)段導(dǎo)航誤差
7.3 慣性/天文組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究
7.3.1 可觀測度分析方法及其在組合導(dǎo)航系統(tǒng)降維濾波器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
7.3.2 重力異常對(duì)彈道導(dǎo)彈慣性導(dǎo)航精度影響的分析與補(bǔ)償.
7.3.3 一種針對(duì)關(guān)機(jī)點(diǎn)彈體狀態(tài)突變帶漸消因子的kf方法.
7.4 慣性/天文組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能分析
7.4.1 彈道導(dǎo)彈軌跡發(fā)生器
7.4.2 星敏感器的精度對(duì)導(dǎo)航性能的影響
7.4.3 濾波周期對(duì)導(dǎo)航}生能的影響
7.4.4 不同初始失準(zhǔn)角對(duì)導(dǎo)航性能的影響
7.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第八章 利用stk的天文導(dǎo)航系統(tǒng)計(jì)算機(jī)仿真
8.1 引言
8.2 stk軟件的安裝
8.2.1 系統(tǒng)要求
8.2.2 軟件的安裝
8.3 stk基本使用方法
8.3.1 stk的啟動(dòng)：
8.3.2 stk的任務(wù)管理窗口
8.4 利用stk產(chǎn)生衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)
8.5 利用stk產(chǎn)生衛(wèi)星姿態(tài)數(shù)據(jù)
8.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第九章 天文導(dǎo)航中星圖預(yù)處理及匹配識(shí)別技術(shù)
9.1 引言
9.2 星圖的預(yù)處理
9.2.1 星圖圖像的去噪方法
9.2.2 星圖圖像的畸變校正方法
9.2.3 基于局部熵的星體位置確定方法
9.2.4 半物理仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
9.3 星圖的匹配識(shí)別
9.3.1 基于delaunay剖分算法的快速星圖匹配識(shí)別方法2
9.3.2 基于新型hausdorff距離的星圖識(shí)別方法
9.3.3 基于新型hausdorff距離的改進(jìn)星圖識(shí)別方法
9.4 星體的質(zhì)心提取
9.4.1 基于高斯曲面擬合的星體質(zhì)心提取方法
9.4.2 半物理仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
9.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第十章 天文導(dǎo)航半物理仿真系統(tǒng)
10.1 引言
10.2 天文導(dǎo)航半物理仿真系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
lo.2.1 系統(tǒng)組成
10.2.2 系統(tǒng)工作流程
10.3系統(tǒng)各模塊的設(shè)計(jì)
10.3.1 軌道發(fā)生器的設(shè)計(jì)
10.3.2 星圖模擬器的設(shè)計(jì)
10.3.3 星敏感器模擬器的設(shè)計(jì)
10.3.4 導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)
10.4.星圖模擬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
10.4.1 星圖模擬的原理
10.4.2 隨機(jī)視場中觀測星的選取及其驗(yàn)證方法
10.4.3 星圖的模擬及軟件實(shí)現(xiàn)
10.5 天文導(dǎo)航半物理仿真系統(tǒng)的標(biāo)定及實(shí)驗(yàn)
10.5.1 系統(tǒng)硬件設(shè)備的標(biāo)定
10.5.2 系統(tǒng)軟件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)
10.5.3 動(dòng)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
10.6 基于半物理仿真系統(tǒng)的天文導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)
10.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第十一章 航天器天文導(dǎo)航展望
11.1 基于軌道動(dòng)力學(xué)的天文導(dǎo)航濾波方法的展望
11.2 純天文幾何解析導(dǎo)航方法的展望
11.3 天文組合導(dǎo)航系統(tǒng)的展望
11.4 結(jié)束語
參考文獻(xiàn)