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第一章 绪论1

第二章 时间和坐标系统8

2.1 时间系统8

2.2 时间系统的转换11

2.3 坐标系统14

2.4 时间系统的转换精度分析24

第三章 摄动模型和变分方程32

3.1 总的摄动加速度和变分方程32

3.2 地球引力场摄动34

3.3 日月摄动45

3.4 大气阻尼摄动47

3.5 光压摄动53

3.6 潮汐摄动57

第四章 量测方程和轨道估计59

4.1 量测方程59

4.2 轨道估计理论68

4.3 加权最小二乘法71

4.4 微分轨道改进73

4.5 成批估计算法75

4.6 状态协方差矩阵的时间转播77

第五章 数值法改进算法80

5.1 考威尔特别摄动法80

5.2 Adams—Cowell多步法公式81

5.3 KSG积分公式92

5.4 载人飞船轨道积分器精度分析106

5.5 轨道改进中积分算法110

5.6 数值法轨道改进计算速度提高的途径118

第六章 解析法轨道改进122

6.1 问题的提出122

6.2 实用坐标系和时间系统124

6.3 星历表计算126

6.4 摄动计算130

6.5 轨道确定176

6.6 误差方程及偏导数183

第七章 大气模式和大气阻尼192

7.1 J77大气模式的修订和应用192

7.2 MSIS大气模式的应用207

7.3 大气模式误差的补偿方法215

7.4 CD吸收Kp误差的探讨224

7.5 大气阻尼自由分子流学说233

第八章 数据处理237

8.1 数据处理的目的237

8.2 USB测量系统的测量原理240

8.3 数据处理的基本方法244

8.4 误差处理的次序问题273

第九章 初始轨道确定和入轨判断279

9.1 初始轨道279

9.2 简易初轨计算282

9.3 冗余信息初轨289

9.4 轨道根数选优方法302

9.5 飞船入轨判断308

第十章 轨道确定精度的检验309

10.1 轨道确定精度的定义309

10.2 精度检验的方法311

10.3 卫星摄影定位和反算313

10.4 不同方法在精度上的统计检验316

10.5 飞船入轨周期鉴定方法323

10.6 轨道周期变率的计算329

第十一章 轨道预报333

11.1 星历预报333

11.2 特征点时刻预报336

11.3 阴影预报338

11.4 测站观测预报348

11.5 可返回圈预报360

11.6 寿命预报363

11.7 轨道预报计算过程365

12.1 矢阵的定义及其运算367

第十二章 矢阵及坐标系转换计算367

12.2 矢阵在坐标系转换计算中的应用371

12.3 位置参数的转换376

12.4 速度参数的转换380

12.5 加速度参数的转换384

第十三章 航天器姿态及其确定方法387

13.1 描述航天器姿态的几个坐标系的定义387

13.2 航天器姿态角的定义及姿态矩阵389

13.3 自旋稳定卫星姿态的确定392

13.4 三轴稳定航天器姿态的确定395

13.5 确定航天器姿态的特征矢量法397

第十四章 姿态运动方程与动力学方程401

14.1 姿态运动方程401

14.2 坐标系旋转的轴角表示405

14.3 用欧拉参数表示坐标系的旋转407

14.4 用欧拉角表示坐标系的旋转409

14.6 用轴角参数表示的姿态运动方程411

14.5 旋转角速度与姿态矩阵411

14.7 用欧拉参数表示的姿态运动方程412

14.8 用欧拉角表示的姿态运动方程414

14.9 张量的矢阵表示方法417

14.10 刚体姿态动力学方程419

第十五章 四元数及其应用422

15.1 四元数的定义及其运算422

15.2 四元数与坐标系转换的关系426

15.3 四元数与欧拉角的关系431

15.4 用四元数表示的姿态运动方程433

15.5 扩展矢阵与四元数437

第十六章 航天器上升段运动及监视计算442

16.1 上升段的运动方程442

16.2 航天器在上升段的导航计算449

16.3 内测弹道计算及内测定初轨452

16.4 外测弹道监视455

16.5 入轨姿态计算459

第十七章 航天器运行段运动及监控计算461

17.1 运行段的轨道方程461

17.2 运行段的姿态运动方程466

17.3 航天器在运行段的导航计算469

17.4 运行段星下点监视计算472

17.5 运行段的姿态监视计算474

17.6 载人飞船的卡尔曼滤波定姿479

第十八章 轨道控制484

18.1 基本原则和约束条件484

18.2 飞船轨道控制策略487

18.3 轨道舱轨道控制策略497

18.4 轨控动力学方程501

18.5 轨道控制参数计算504

18.6 轨道控制结果标定508

第十九章 航天器返回段运动及监控计算513

19.1 返回段的质心运动方程513

19.2 返回段的姿态运动方程520

19.3 载人飞船按配平攻角飞行的运动方程524

19.4 载人飞船在返回段的捷联导航计算528

19.5 载人飞船在再入段的制导计算533

19.6 载人飞船在回收着陆段的弹道计算537

19.7 载人飞船在返回段的弹道监视计算540

19.8 返回式航天器的落点预报544

19.9 载人飞船返回控制参数的计算547

附录A554

A.1 二体问题坐标量和偏导数的通用封闭解554

A.2 偏导数转换矩阵的基本公式561

附录B JPL行星星历表568

附录C 国际地球自转服务和地球方位参数579

附录D USAF/NOAA太阳和地磁活动报告582

附录E 地磁指数Kp和Ap的转换关系584

附录F 地球引力场系数585

参考文献594