《航天測控最優估計方法》是2015年2月出版的圖書，作者是李恆年。
基本介紹
- 書名：航天測控最優估計方法
- 作者：李恆年
- ISBN：978-7-118-09834-1
- 頁數：242
- 定價：58.00
- 出版時間：2015年2月
- 裝幀：平裝
- 開本：16
- 版次：1版1次
- 中圖分類：V556
- 字數：296
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書針對航天測控非線性動力學系統參數估計問題,闡述了經典估計理論及其推廣套用方法;面向具體工程問題,闡述了航天動力學系統估計算法的構建、分析及套用過程。在衛星跟蹤、機動軌道確定、再入和非合作目標軌道跟蹤、自旋穩定衛星姿態確定、三軸穩定衛星姿態跟蹤等方面,呈現了一批套用成效顯著的創新成果。本書最直接的讀者是從事航天測控跟蹤、數據處理、軌道確定、姿態確定等專業的工程技術人員,也能為信號處理等專業研究生和高年級學生提供工程套用案例,對科研院所相關專業研究生和科研人員也具有一定的參考價值。 The book summarizes the mathematical foundations for orbital and attitude parame ter estimation. The contents focus on the methods and application of the parameter esti mation for dynamics of the spacecraft, and detail information presented in this book is how to handle the dedicated problems with estimation theory, and how to establish a fil ter arithmetic to solve this problem, the book presents some applications which assert the algorithms and mathematical models to help readers to master the corrective knowl edge for spacecraft's tracking and navigating. Hopefully, it would be a useful book of engineers and scientists related.
目錄
第1 章概論 1
1.1航天測控中的估計問題 1
1.2最優估計理論及發展 2
1.3航天測控估計理論套用現狀 3
1.4本書導讀 5
第2 章最小二乘法及改進方法 7
2.1最小二乘法原理 7
2.2觀測方程線性化 10
2.3狀態方程線性化 11
2.4狀態轉移矩陣 12
2.5狀態轉移矩陣求解 14
2.5.1數值積分法 14
2.5.2矩陣指數函式 15
2.5.3冪級數近似法 15
2.5.4數值差分法 15
2.5.5差分積分混合法 16
2.6狀態修正方程 18
2.7最小二乘算法 21
2.7.1順序法化法 22
2.7.2奇異值分解法 23
2.8最小二乘改進算法 24
2.8.1加權改進算法 24
2.8.2先驗序貫算法 27
2.9實例與討論 29
第3 章卡爾曼濾波及擴展算法 35
3.1非線性系統濾波 35
3.2系統噪聲和觀測噪聲 39
3.3濾波發散抑制方法 40
3.4濾波缺陷分析 43
3.5對濾波算法核心再認識 44
3.6非線性函式均值和方差傳播特點 45
3.7無味卡爾曼濾波 50
3.7.1無味變換均值和方差傳播 51
3.7.2無味卡爾曼濾波方法 57
3.7.3增廣無味卡爾曼濾波 62
3.8最小二乘法與卡爾曼濾波比較 67
第4 章空間坐標系及衛星運動基礎 70
4.1坐標轉移矩陣基礎 70
4.1.1正交變換 70
4.1.2旋轉矩陣 71
4.1.3矢陣運算 71
4.2空間坐標系統 72
4.2.1地心坐標系 72
4.2.2月心坐標系 80
4.2.3地理坐標系 83
4.2.4軌道坐標系 87
4.2.5本體坐標系 89
4.3衛星運動基礎 97
4.3.1克卜勒軌道 97
4.3.2橢圓軌道克卜勒方程 101
4.3.3雙曲線和拋物線軌道克卜勒方程 101
4.3.4測量天線原點的運動 102
第5 章火箭彈道跟蹤與估計 104
5.1彈道運動建模 104
5.1.1泰勒多項式模型 104
5.1.2“當前冶統計模型 106
5.2最小二乘法 107
5.2.1解耦處理算法 107
5.2.2實例與討論 108
5.3擴展卡爾曼濾波 110
5.3.1解耦處理算法 110
5.3.2實例與討論 112
5.4“當前冶統計模型彈道融合算法 114
5.4.1離散狀態方程 114
5.4.2解耦處理算法 116
5.4.3實例與討論 117
第6 章初軌確定與軌道監視 120
6. 1粗初軌多項式擬合方法 120
6. 2最小二乘法 122
6. 2. 1系統狀態模型 123
6. 2. 2系統觀測模型 124
6. 2. 3系統觀測矩陣 125
6. 2. 4狀態傳遞矩陣 125
6. 2. 5殘差統計與方差控制 127
6. 2. 6算法實現步驟和過程 128
6. 3改進拉普拉斯方法 129
6. 3. 1改進拉普拉斯型狀態方程 129
6. 3. 2地面雷達觀測方程 131
6. 3. 3星載GNSS 測量觀測方程 133
6. 3. 4算法實現步驟和過程 135
6. 3. 5實例與討論 136
6. 4擴展卡爾曼濾波 138
6. 4. 1馬爾可夫過程矢量增廣系統動力學模型 138
6. 4. 2卡爾曼濾波算法 140
6. 4. 3兩種測量體制下的融合濾波算法 142
6. 4. 4初始狀態與協方差矩陣 144
6. 4. 5狀態矩陣和觀測矩陣 145
6. 4. 6實例與討論 148
第7 章機動軌道跟蹤與確定 151
7. 1機動推力模型 151
7. 1. 1隨機過程模型 151
7. 1. 2加速度模型 156
7. 1. 3速度增量模型 156
7. 1. 4琢- 茁模型 158
7. 1. 5加速度計補償模型 159
7. 2動力學模型補償方法 160
7. 2. 1動力學模型和觀測模型 160
7. 2. 2擴展卡爾曼濾波算法 161
7. 2. 3推力矢量偏導數矩陣討論一 164
7. 2. 4推力矢量偏導數矩陣討論二 166
7. 2. 5實例與討論 168
7. 3軌道參數聯合估計方法 169
7. 3. 1系統動力學模型 170
7. 3. 2擴展卡爾曼濾波算法 171
7. 3. 3系統狀態矩陣討論 172
7. 3. 4實例與討論 175
7. 4增廣琢- 茁模型估計方法 177
7. 4. 1系統動力學模型 177
7. 4. 2系統觀測模型 178
7. 4. 3無味卡爾曼濾波算法 178
7. 4. 4實例與討論 180
第8 章自旋穩定衛星姿態確定 184
8. 1雙矢量幾何方法 184
8. 2動力學測定模型 186
8. 2. 1無奇點度量模型 186
8. 2. 2系統狀態模型 188
8. 2. 3系統觀測模型 189
8. 2. 4觀測矩陣模型 192
8. 3加權最小二乘法 195
8. 4擴展卡爾曼濾波 198
8. 5無味卡爾曼濾波 201
8. 6實例與討論 203
第9 章三軸穩定衛星姿態確定 206
9. 1矢陣代數姿態確定算法 206
9. 1. 1矢陣姿態矩陣 206
9. 1. 2歐拉角姿態矩陣 207
9. 1. 3姿態測量參考方向 208
9. 2四元數姿態矢量確定方法 210
9. 2. 1姿態觀測模型 210
9. 2. 2Quest 姿態確定算法 210
9. 2. 3Request 姿態確定算法 211
9. 2. 4最優Request 姿態確定算法 212
9. 2. 5自適應最優Request 姿態確定算法 213
9. 2. 6實例與討論 214
9. 3多信源融合確定方法 217
9. 3. 1聯合濾波器 217
9. 3. 2星敏感器測量模型 218
9. 3. 3GPS 姿態測量模型 219
9. 3. 4紅外地平儀測量模型 219
9. 3. 5太陽敏感器測量模型 219
9. 3. 6聯合濾波模型 220
9. 3. 7聯合濾波算法及流程 222
9. 3. 8實例與討論 224
附錄A矢量函式微分運算 228
附錄B球面三角常用公式 232
附錄C隨機變數及隨機過程 234
附錄DCholesky 分解 237
參考文獻 23"
