《太空飛行器自主天文導航原理與方法（第2版）》是2017年5月國防工業出版社出版的圖書，作者是房建成、寧曉琳、劉勁。
基本介紹
- 中文名：太空飛行器自主天文導航原理與方法（第2版）
- 作者：房建成、寧曉琳、劉勁
- 出版社：國防工業出版社
- 出版時間：2017年5月
- 頁數：757 頁
- 定價：198 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787118110906
內容簡介,圖書目錄,獲獎記錄,
內容簡介
《太空飛行器自主天文導航原理與方法（第2版）》重點研究太空飛行器天文導航的基本原理和方法。全書內容共分15章。第1章-第4章，主要介紹了天文導航的相關基礎知識和基本理論，其中：第1章，主要綜述了天文導航技術的發展過程，簡要介紹了太空飛行器天文導航中常用的坐標系、時間系統和天體運動等基礎知識；第2章簡要介紹了天文導航中常用的天體敏感器；第3章概述了太空飛行器的軌道姿態動力學方程；第4章介紹了太空飛行器天文導航的測角、測距和測速三種主要量測信息和相應的量測方程，以及非線性濾波方法。第5章和第6章系統地論述了地球衛星自主天文導航的原理與方法。由於地球衛星的軌道動力學模型為二體問題，目前已有較精確的模型，因此天文量測信息尤其是制約導航精度的地平信息就成為地球衛星天文導航的關鍵。根據敏感地平方式的不同，地球衛星自主天文導航方法可分為直接敏感地平和利用大氣星光折射間接敏感地平兩種，因此《太空飛行器自主天文導航原理與方法（第2版）》用兩個章節分別對這兩種方法的原理、數學模型、濾波方法、計算機仿真結果以及相應的系統可觀測性分析進行了全面、深入的研究。第7章-第9章專門研究了深空探測器的自主天文導航原理與方法。根據測量方式的不同，深空探測器天文導航方法可分為測角、測距和測速。本部分分別針對測角、測距的不同特點和要求，研究了相應的自主天文導航方法。在此基礎上，利用不同測量方法之間的互補性，研究了多種測角/測距/測速組合導航方法。天文導航的另一個重要的套用領域，是在深空探測巡視器和彈道飛彈中作為輔助導航手段與慣性、視覺等導航技術相結合進行組合導航。第10章和第11章主要介紹了作者課題組將慣性/天文組合導航套用在巡視器和彈道飛彈上取得的部分研究成果。第12章-第14章介紹了天文導航的計算機仿真和半物理仿真技術，其中：第12章闡述了如何利用STK軟體生成衛星和深空探測器的軌道和姿態數據檔案進行天文導航的計算機仿真的方法；第13章、第14章則介紹了作者課題組研製的天文導航半物理仿真系統及其設計方法，以及星圖匹配和星體識別等關鍵技術。最後在第15章還對天文導航未來的發展趨勢進行了展望。
圖書目錄
第1章 概論
1．1 太空飛行器自主導航和天文導航概述
1．1．1 地球衛星的自主導航技術
1．1．2 深空探測器的自主天文導航技術
1．1．3 天文導航特點
1．2 坐標系
1．2．1 天球坐標系
1．2．2 地球坐標系
1．2．3 太陽坐標系
1．3 時間系統
1．3．1 世界時
1．3．2 恆星時
1．3．3 原子時
1．3．4 力學時
1．4 天體和天體運動
1．4．1 天體
1．4．2 天體運動
1．5 小結
參考文獻
第2章 天文導航的天體敏感器
2．1 引言
2．2 天體敏感器分類
2．3 恆星敏感器
2．3．1 恆星敏感器簡介
2．3．2 恆星敏感器分類
2．3．3 恆星敏感器設計
2．3．4 恆星敏感器誤差分析與標定
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 太陽敏感器設計
2．4．4 太陽敏感器試驗與標定
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 地球敏感器設計
2．5．4 地球敏感器試驗與標定
2．6 其他天體敏感器
2．7 空間六分儀自主天文定位系統
2．8 MANS自主天文導航系統
2．8．1 MANS自主導航系統原理
2．8．2 MANS自主導航系統硬體
2．8．3 MANS自主導航系統軟體
2．8．4 MANS自主導航系統特點
2．9 X射線敏感器
2．1 0光譜攝製儀
2．1 1小結
參考文獻
第3章 太空飛行器軌道姿態動力學方程
3．1 引言
3．2 太空飛行器二體軌道方程和軌道要素
3．2．1 二體問題
3．2．2 6個積分和軌道要素
3．3 太空飛行器軌道攝動
3．3．1 太空飛行器軌道攝動方程
3．3．2 地球非球形引力攝動
3．3．3 日、月攝動
3．3．4 大氣阻力攝動
3．3．5 太陽光壓攝動
3．3．6 潮汐攝動
3．4 深空探測器的軌道運動
3．4．1 多體問題和限制性三體問題
3．4．2 地月飛行的軌道動力學方程
3．4．3 行星際飛行的軌道動力學方程
3．5 太空飛行器的姿態運動
3．5．1 方向餘弦、歐拉角和四元數
3．5．2 方向餘弦、歐拉角和四元數之間的轉換關係
3．5．3 姿態運動學方程
3．5．4 姿態動力學方程
3．6 小結
參考文獻
第4章 太空飛行器天文導航系統的量測模型和濾波方法
4．1 引言
4．2 天文測角定位導航方法
4．2．1 天文測角導航的觀測量及量測方程
4．2．2 天文測角導航的幾何解析法
4．3 天文都卜勒測速定位導航方法
4．3．1 天文都卜勒測速導航的觀測量及量測方程
4．3．2 天文都卜勒測速的直接解算方法
4．4 天文測距定位導航方法
4．4．1 X射線脈衝星天文測距導航的觀測量及器測方程
4．4．2 X射線脈衝星天文測距導航基本原理
4．5 最優估計方法
4．5．1 估計和最優估計方法
4．5．2 最小方差估計
4．5．3 極大似然估計
4．5．4 極大驗後估計
4．5．5 貝葉斯估計
4．5．6 線性最小方差估計
4．5．7 最小二乘估計
4．5．8 幾種最優估計方法的比較及其關係
4．6 線性和非線性系統的卡爾曼濾波方法
4．6．1 卡爾曼濾波
4．6．2 擴展卡爾曼濾波
4．6．3 Unscented卡爾曼濾波
4．6．4 Cubture卡爾曼濾波
4．7 有色噪聲條件下的粒子濾波方法
4．7．1 粒子濾波的採樣方法
4．7．2 標準粒子濾波算法
4．7．3 RJMCMC粒子濾波
4．7．4 Unscented粒子濾波算法
參考文獻
……
第5章 地球衛星直接敏感地平的自主天文導航方法及其性能分析
第6章 地球衛星間接敏感地平的自主天文導航方法及其性能分析
第7章 深空探測器天文測角自主導航原理與方法
第8章 深空探測器脈衝星測距導航原理與方法
第9章 深空探測器天文測角/測距/測速組合導航方法
第10章 深空探測巡視器自主天文和組合導航原理與方法
第11章 太空飛行器的慣性/天文組合導航原理與方法
第12章 基於STK的天文導航系統計算機仿真
第13章 天文導航中星圖預處理及匹配識別技術
第14章 天文導航半物理仿真系統
第15章 太空飛行器天文導航的展望
獲獎記錄
2021年7月19日，由國防工業出版社出版的《太空飛行器自主天文導航原理與方法（第 2 版）》入選第五屆中國出版政府獎獲獎名單（圖書獎）。
