《深空網導航數據的測量和計算公式》是2006年清華大學出版社出版的圖書，作者是（美）莫耶。
基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
《深空網導航數據的測量和計算公式》介紹噴氣推進實驗室（JPL）的軌道確定程式Regres中的公式。該程式用於計算美國深空網（DSN）測站獲取的各種觀測量（如都卜勒和距離測量）的計算值。該程式還用於計算觀測量測量值的傳播介質修正及觀測量計算值對待估參數向量q的偏導數。DSN實際觀測到的數據從軌道數據編輯程式（ODE）得到，利用《深空網導航數據的測量和計算公式》中給出的公式可以從這些數據計算出DSN各種數據類型的“測量值”。這些測量值通過OD檔案提供給程式Regres。在程式ODE中計算的DSN各種數據類型測量值的定義，與在程式Regres中計算的DSN數據類型計算值的定義是相同的。ODP軟體中的估計程式對待估參數進行微分改正，依據觀測量測量值對觀測量計算值進行最小二乘擬合。該處理中使用程式Regres計算出O-C（觀測量測量值減去計算值）和觀測量計算值對待估參數向量q的偏導數。這些待估參數的估計值確定了太空飛行器的軌道。
上一次關於程式Regres中公式的外部報告是筆者在1971年撰寫的（見《深空網導航數據的測量和計算公式》參考文獻）。該報告中給出了ODP完整的公式。因此《深空網導航數據的測量和計算公式》僅給出程式Regres中的公式。筆者1963年到JPL即開始從事程式Regres的工作。在《深空網導航數據的測量和計算公式》出版前，程式Regres的部分公式曾包含在前述Moyer（1971）報告和JPL內部的一些備忘錄中。
目錄
第1章引言
第2章時間尺度和時間差
2.1概述
2.2時間尺度
2.2.1曆書時
2.2.2國際原子時
2.2.3世界時（UT和UT1R）
2.2.4協調世界時
2.2.5GPS或TOPEX主控時
2.2.6測站時
2.3時間差
2.3.1ET-TAI
2.3.2TAI-UTC
2.3.3TAI-GPS和TAI-TPX
2.3.4TAI-UT1和TAI-UT1R
2.3.5測站時ST和UTC或主控時（GPS或TPX）之間的二次偏差
2.4時間差、極移和章動角修正的輸入檔案
2.5時間轉換樹狀圖
2.5.1地面DSN測站接收
2.5.2地面GPS接收站接收
2.5.3TOPEX衛星接收
2.5.4地面DSN測站發射
2.5.5GPS衛星發射
第3章行星曆表、小天體歷表和衛星星曆
3.1行星曆表和小天體歷表
3.1.1概述
3.1.2從行星曆表和小天體歷表插值獲得的位置、速度和加速度矢量
3.1.3從行星曆表和小天體歷表插值得到的位置矢量對參考參數的偏導數
3.1.4行星曆表的修正
3.2衛星星曆
3.2.1概述
3.2.2從衛星星曆插值獲得的位置、速度和加速度矢量
3.2.3從衛星星曆中插值獲得位置矢量的偏導數
第4章太空飛行器歷表和偏導數檔案
4.1概述
4.2程式PV的概述
4.3局部地心參考架和太陽系質心參考架之間的轉換
4.3.1位置坐標
4.3.2時間坐標的微分方程
4.3.3時間坐標
4.3.4引力常數
4.4太陽系質心參考架中的相對論方程
4.4.1質點的牛頓和相對論攝動加速度
4.4.2測地歲差
4.4.3Lense-Thirring歲差
4.4.4天體球諧係數引起的太空飛行器牛頓加速度
4.4.5地球球諧係數引起的太空飛行器相對論加速度
4.4.6扁率引起的積分中心加速度
4.5局部地心參考架中的相對論運動方程
4.5.1質點的牛頓加速度
4.5.2地球引起的質點相對論加速度
4.5.3測地歲差
4.5.4Lense-Thirring歲差
4.5.5地球和月球球諧係數引起的近地太空飛行器的牛頓加速度
4.5.6扁率引起的積分中心加速度
第5章測站在地心空固系中的位置、速度和加速度矢量
5.1概述
5.2測站在地固系中的位置矢量
5.2.1測站或鄰近測量基準的1903.0位置矢量
5.2.2從測量基準到測站的矢量偏移
5.2.3地固速度矢量引起的位移
5.2.4原點偏置
5.2.5極移
5.2.6地球固體潮
5.2.7海洋負荷
5.2.8極潮
5.3地固繫到空固系的轉換矩陣TE和它的時間導數
5.3.1TE的高級方程，它的時間導數和偏導數
5.3.2獲得章動角、世界時UT1和地極的坐標
5.3.3UT1周期項的算法
5.3.4歲差矩陣
5.3.5章動矩陣
5.3.6用真恆星時表示的自轉矩陣
5.4測站地心空固位置、速度和加速度矢量
5.4.1從地固繫到空固系的坐標旋轉
5.4.2地心空固位置矢量從局部地心到太陽系質心相對論參考架的轉換
5.5測站地心空固位置矢量的偏導數
5.5.1影響測站地固位置矢量的參數
5.5.2參考架系連的旋轉角
5.5.3世界時UT1
第6章著陸太空飛行器相對行星、行星系統或月球質心的空固位置、速度和加速度矢量
6.1引言
6.2著陸太空飛行器在天體固連坐標系中的位置矢量
6.3天體固連坐標繫到空固系的轉換矩陣TB及其時間導數
6.3.1TB的高級方程及其時間導數
6.3.2α、δ和W及其時間導數的表達式
6.3.3Δα、Δδ和ΔW及其時間導數的表達式
6.4著陸太空飛行器的空固位置、速度和加速度矢量
6.4.1相對著陸天體B的空固矢量
6.4.2行星系統的質心和著陸行星或行星衛星的質心間的偏移
6.5著陸太空飛行器空固位置矢量的偏導數
6.5.1著陸器的柱坐標或球坐標
6.5.2天體固連坐標繫到空固坐標系的轉換矩陣TB中的參數
6.5.3衛星星曆參數
第7章計算ET-TAI的算法
7.1概述
7.2GPS/TOPEX數據相位中心的偏移
7.3計算ET-TAI的算法
7.3.1在地面測站的接收時刻
7.3.2在地面測站的發射時刻
7.3.3在TOPEX衛星的接收時刻
7.3.4在GPS衛星的發射時刻
第8章光行時解
8.1概述
8.2參與者的位置、速度和加速度矢量
8.3太空飛行器光行時解
8.3.1光行時方程
8.3.2光路徑的一條支路上傳播時間的線性微分改正
8.3.3發射時刻t2的下行支路預報
8.3.4發射時刻t1的上行支路預報
8.3.5映射方程
8.3.6太空飛行器光行時解的算法
8.4類星體光行時解
8.4.1光行時方程
8.4.2接收方2的接收時刻的線性微分改正
8.4.3類星體光行時解的算法
第9章角度
9.1引言
9.2地面測站的坐標系、角度和單位矢量
9.2.1時角和赤緯
9.2.2北東天頂坐標系
9.2.3方位角和仰角
9.2.4角度X和Y
9.2.5角度X′和Y′
9.2.6地固系單位矢量到空固系單位矢量的轉換
9.3在地面測站接收和發射時刻角度計算
9.3.1單位矢量L
9.3.2折射修正Δrγ
9.3.3計算的角度
9.4地面測站處由於參考系的小轉動引起的修正
9.5地球衛星處輔助角的計算
9.5.1TOPEX衛星接收時刻的輔助角
9.5.2GPS衛星發射時刻的輔助角
第10章傳播介質和天線修正
10.1引言
10.2Regres數據處理中的傳播介質修正
10.2.1各個支路的對流層修正
10.2.2各個支路的帶電粒子修正
10.2.3光行時修正
10.3電離層偏導數模型
10.3.1電離層模型和各個支路的偏導數
10.3.2精確光行時的偏導數
10.4日冕模型
10.4.1日冕修正角度的計算
10.4.2各個支路的日冕修正
10.4.3對光行時解增加日冕修正
10.4.4各個支路的日冕偏導數
10.4.5精確光行時的偏導數
10.5天線修正
10.5.1概述
10.5.2天線類型和修正
第11章精確光行時和類星體時延的計算
11.1引言
11.2時延
11.2.1數據時標轉換至接收電子設備處的接收時刻
11.2.2太空飛行器和類星體光行時解中開始時刻時延的計算
11.2.3太空飛行器和類星體光行時解結束時刻時延的計算
11.3精確往返光行時ρ
11.3.1ρ的定義
11.3.2ρ的計算
11.4精確單向光行時ρ1
11.4.1計算較差單向光行時的高級方程
11.4.2計算Δ的高級方程
11.4.3計算I和I·中參數U、U·、v2和（v2）′的算法
11.4.4計算精確單向光行時ρ1
11.5GPS/TOPEX觀測量的精確單向光行時ρ1
11.5.1ρ1的定義
11.5.2ρ1的計算
11.5.3計算幾何相位修正ΔΦ的公式
11.5.4計算可變相位中心偏差
11.6精確類星體時延τ
11.6.1τ的定義
11.6.2τ的計算
第12章精確光行時和類星體時延的偏導數
12.1引言
12.2參與者位置矢量的偏導數
12.3參與者亞位置矢量的偏導數
12.3.1行星曆表偏導數
12.3.2小天體歷表偏導數
12.3.3衛星星曆偏導數
12.3.4太空飛行器歷表偏導數
12.3.5測站偏導數
12.3.6著陸器偏導數
12.4將參與者的位置矢量偏導數轉換至發射或接收時刻的偏導數
12.4.1太空飛行器光行時解
12.4.2類星體光行時解
12.5精確光行時和類星體時延對參考向量q的偏導數
12.5.1精確往返光行時ρ的偏導數
12.5.2精確單向光行時ρ1的偏導數
12.5.3GPS/TOPEX觀測量的精確單向光行時ρ1的偏導數
12.5.4精確類星體時延τ的偏導數
第13章觀測量
13.1引言
13.2發射頻率和太空飛行器轉發比
13.2.1地面測站的發射頻率
13.2.2太空飛行器轉發比
13.2.3太空飛行器的發射頻率
13.2.4都卜勒參考頻率
13.2.5類星體頻率
13.2.6斜坡表格
13.2.7相位表格
13.2.8對光路徑每個支路發射頻率的算法
13.3都卜勒觀測量
13.3.1都卜勒觀測量的測量值
13.3.2都卜勒觀測量的計算值、傳播介質修正和偏導數
13.4總相位計數觀測量
13.4.1概述
13.4.2總相位計數觀測量的測量值
13.4.3總相位計數觀測量的計算值
13.4.4總相位計數觀測量的測量值減計算值的殘差
13.5距離觀測量
13.5.1概述
13.5.2從秒到距離單位的轉換因子F
13.5.3距離觀測量的測量值
13.5.4距離觀測量的計算值、傳播介質修正和偏導數
13.6GPS/TOPEX偽距和載波相位觀測量
13.6.1測量值
13.6.2計算值、傳播介質修正和偏導數
13.7太空飛行器干涉測量觀測量
13.7.1窄帶太空飛行器干涉測量（INS）觀測量
13.7.2寬頻太空飛行器干涉測量（IWS）觀測量
13.8類星體干涉測量觀測量
13.8.1類星體干涉測量觀測量的測量值
13.8.2類星體干涉測量觀測量的計算值、傳播介質修正和偏導數
13.9角度觀測量
13.9.1角度觀測量的計算值
13.9.2角度觀測量計算值的偏導數
參考文獻
縮略語
