《衛星狀態融合估計理論與方法》結合作者多年從事相關科研工作的體會，從狀態融合估計理論、衛星軌道確定中的狀態融合估計、衛星姿態確定中的狀態融合估計三個方面，系統地研究衛星狀態融合估計的理論、模型、方法和套用。《衛星狀態融合估計理論與方法》以系統科學理論與套用數學技術為指導，針對衛星軌道和姿態確定中所涉及的工程問題，用數學建模和信息融合的思想統攬全局，將衛星狀態估計問題轉化為參數設計、測量、關聯、最佳化和估計的問題，在各種最佳化準則下研究衛星多源軌道確定信息和姿態確定信息的最最佳化融合處理，以提高衛星狀態估計性能。《衛星狀態融合估計理論與方法》可供套用數學、信號與信息處理、導航工程、控制工程、系統工程、系統分析等專業的本科生、研究生閱讀，同時對其他領域從事信息處理與最佳化的技術或管理人員，以及衛星/飛彈測控及相關試驗系統的工程技術人員具有一定的參考價值。
基本介紹
- 外文名：Fusion Theory and Methods for Satellite State Estimation
- 書名：衛星狀態融合估計理論與方法
- 作者：周海銀 王炯琦
- 出版日期：2013年9月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：科學出版社
- 定價：98
- 出版社：科學出版社
- 頁數：353頁
- 開本：5
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
《衛星狀態融合估計理論與方法》可供套用數學、信號與信息處理、導航工程、控制工程、系統工程、系統分析等專業的本科生、研究生閱讀，同時對其他領域從事信息處理與最佳化的技術或管理人員，以及衛星/飛彈測控及相關試驗系統的工程技術人員具有一定的參考價值。
作者簡介
周海銀，1965年生，博士（後），教授，博士生導師。現任湖南省計算數學與套用軟體學會常務理事、秘書長，中國兵工學會套用數學專業委員會委員，國防科學技術大學系統科學專業學術帶頭人，宇航動力學國家重點實驗室兼職研究員，北京控制工程研究所兼職研究員。近年來，發表學術論文80餘篇，其中50餘篇/次被SCI、EI或ISTP等國際三大檢索收錄；主持國家973專題、國防預研、軍隊型號項目等20餘項；獲軍隊優秀專業技術人才崗位津貼（一類）1次、軍隊科技進步一等獎1項、部委級科技進步一等獎1項，中國人民解放軍圖書獎1項，申請國家發明專利5項，出版專著2部。主要研究方向：戰場感知信息的分析與處理、信息融合的理論與套用。
王炯琦，1979年生，博士。2008年於國防科學技術大學機率論與數理統計專業獲理學博士學位。近年來，發表學術論文40餘篇，其中30餘篇/次被SCI、EI或ISTP等國際三大檢索收錄；主持國家自然科學基金、航天支撐技術基金、國家重點實驗室開放基金、國防科學技術大學校預研項目、軍隊型號項目等5項，申請國家發明專利4項，出版專著1部。主要研究方向：多源信息融合、現代統計分析。
潘曉剛，1979年生，博士。2009年於國防科學技術大學套用數學專業獲理學博士學位。近年來，發表學術論文30餘篇，其中20餘篇/次被SCI、EI或ISTP等國際三大檢索收錄；主持國家自然科學基金、航天支撐技術基金、國家重點實驗室開放基金、軍隊型號項目等6項，申請國家發明專利3項，出版專著1部。主要研究方向：戰場感知信息處理、空間作戰指揮與技術。
矯媛媛，1982年生，博士。2012年於國防科學技術大學套用數學專業獲理學博士學位。近年來，發表學術論文20餘篇，其中10餘篇/次被SCI、EI或ISTP等國際三大檢索收錄，申請國家發明專利2項。主要研究方向：信息處理與空間作戰指揮。
王炯琦，1979年生，博士。2008年於國防科學技術大學機率論與數理統計專業獲理學博士學位。近年來，發表學術論文40餘篇，其中30餘篇/次被SCI、EI或ISTP等國際三大檢索收錄；主持國家自然科學基金、航天支撐技術基金、國家重點實驗室開放基金、國防科學技術大學校預研項目、軍隊型號項目等5項，申請國家發明專利4項，出版專著1部。主要研究方向：多源信息融合、現代統計分析。
潘曉剛，1979年生，博士。2009年於國防科學技術大學套用數學專業獲理學博士學位。近年來，發表學術論文30餘篇，其中20餘篇/次被SCI、EI或ISTP等國際三大檢索收錄；主持國家自然科學基金、航天支撐技術基金、國家重點實驗室開放基金、軍隊型號項目等6項，申請國家發明專利3項，出版專著1部。主要研究方向：戰場感知信息處理、空間作戰指揮與技術。
矯媛媛，1982年生，博士。2012年於國防科學技術大學套用數學專業獲理學博士學位。近年來，發表學術論文20餘篇，其中10餘篇/次被SCI、EI或ISTP等國際三大檢索收錄，申請國家發明專利2項。主要研究方向：信息處理與空間作戰指揮。
圖書目錄
序
前言
第1章靜態系統參數估計理論
1.1經典最優估計理論
1.1.1估計、估計準則和最優估計
1.1.2最小（加權）均方誤差估計
1.1.3極大似然估計
1.1.4極大後驗估計
1.1.5線性最小方差無偏估計
1.1.6最小二乘估計
1.2半參數估計理論
1.2.1一般概念
1.2.2基於正則矩陣的補償最小二乘估計
1.2.3參數化逼近的半參數模型估計
1.2.4算例分析
1.3抗差估計理論
1.3.1一般概念
1.3.2 M估計與影響函式
1.3.3抗差最小二乘估計
1.3.4算例分析
參考文獻
第2章動態系統狀態濾波理論
2.1 Kalman濾波及其擴展
2.1.1離散系統的Kalman濾波基本方程
2.1.2擴展Kalman濾波方程
2.1.3濾波基本方程分析
2.1.4算例分析
2.1.5 Kalman濾波套用注意的問題
2.2無跡濾波
2.2.1 UT變換
2.2.2 UKF採樣策略
2.2.3 UKF濾波方程
2.2.4 EKF和UKF性能比對
2.2.5算例分析
2.3非線性預測濾波
2.3.1 NPF濾波過程
2.3.2協方差約束
2.3.3最小模型誤差與模型誤差加權矩陣
2.3.4預測濾波性能分析
2.4魯棒濾波
2.4.1不確定性魯棒濾波方法
2.4.2增益矩陣設計與魯棒濾波算法
2.4.3算例分析
參考文獻
第3章標準多感測器系統狀態融合估計
3.1 線性最優權值與融合估計精度
3.1.1 線性融合模型與融合方法
3.1.2各感測器測量精度計算
3.1.3算例分析
3.2狀態融合估計問題的提出與融合估計方法
3.2.1狀態融合估計的提出
3.2.2融合算法結構
3.2.3集中式狀態融合估計方法
3.2.4分散式狀態融合估計方法
3.2.5多級式狀態融合估計方法
3.3標準多感測器系統狀態融合估計的統一描述
3.3.1信息類型的統一描述
3.3.2融合系統結構的統一描述
3.3.3整體融合算法
3.3.4融合算法之間的關係
3.4 小結
參考文獻
第4章 非標準多感測器系統狀態融合估計
4.1 多結構多參數非線性模型的狀態融合估計
4.1.1 問題的提出
4.1.2模型結構描述與非線性程度度量
4.1.3非線性模型的參數估計與精度分析
4.1.4非線性最優模型融合權值確定
4.1.5算例分析
4.2不確定建模下的非標準多感測器系統狀態融合估計
4.2.1 問題的提出
4.2.2系統不確定性特徵的小波提取
4.2.3系統不確定性的時間序列建模
4.2.4基於互疊代半參數回歸的狀態融合估計方法
4.2.5融合算法精度分析
4.3 多模型融合下的非標準多感測器系統狀態融合估計
4.3.1 問題的提出
4.3.2多模型融合估計基本原理與結構
4.3.3模型融合算法
4.4基於信息融合的聯合濾波融合估計
4.4.1 問題的提出
4.4.2聯合濾波的方差上界技術
4.4.3聯合濾波的結構與工作流程
4.4.4聯合濾波器的最優性能分析
4.4.5信息分配因子的自適應確定
4.5 小結
參考文獻
第5章衛星軌道確定基本原理與方法
5.1 時間系統與坐標系統
5.1.1時間系統概述
5.1.2坐標系統概述
5.2動力學模型描述與衛星的最優組合動力學模型
5.2.1地球引力場攝動力與對不同高度軌道的攝動影響
5.2.2 日、月引力攝動力與對不同高度軌道的攝動影響
5.2.3大氣阻力攝動與對不同高度軌道的攝動影響
5.2.4潮汐攝動和對不同高度軌道的攝動影響
5.2.5太陽輻射壓攝動和對不同高度軌道的攝動影響
5.2.6動力學模型最佳化組合準則
5.3測軌觀測模型
5.4衛星軌道確定方法及其改進
5.4.1基於運動學的軌道確定方法
5.4.2基於動力學的不同類型軌道確定方法
5.4.3基於動力學和運動學的混合軌道確定方法
5.5軌道確定誤差分析
5.5.1基於UT變換的軌道確定協方差分析
5.5.2誤差分析
參考文獻
第6章基於模型補償的衛星軌道確定方法
6.1 基於部分線性模型的不確定性模型誤差補償的軌道確定
6.1.1 不確定性動力學模型誤差的定軌方程
6.1.2不確定性觀測模型誤差的定軌方程
6.1.3基於部分線性模型的定軌算法統一描述
6.2基於簡化動力學模型的定軌方法
6.2.1基於經驗加速度的軌道確定方法
6.2.2基於動力學模型平滑的模型精度確定
6.2.3基於經驗加速度補償的軌道確定方法的局限性
6.2.4簡化動力學模型軌道確定方法
6.3擴展的簡化動力學定軌方法
6.3.1 已知觀測模型系統誤差形式
6.3.2 已知觀測模型系統誤差頻率分布
6.3.3 已知動力學模型系統誤差頻率分布
6.3.4三類模型誤差補償算例分析
6.4基於模型誤差補償的實時軌道確定方法
6.4.1基於經驗加速度補償的模型補償濾波
6.4.2動力學模型補償濾波
6.4.3 Sage自適應濾波
6.4.4 自適應濾波在星載GPS接收機實時定軌中的套用算例
6.5 小結
參考文獻
第7章基於抗差估計的衛星軌道確定方法
7.1基於數據深度加權的M估計與性質
7.1.1 數據深度概念與數據深度權的套用
……
第8章基於天地基信息融合的聯合定軌技術
第9章衛星姿態確定基本原理與方法
第10章衛星姿態確定系統模型分析
第11章衛星姿態確定的非線性濾波方法
第12章多姿態敏感器測量融合定姿方法
彩圖
前言
第1章靜態系統參數估計理論
1.1經典最優估計理論
1.1.1估計、估計準則和最優估計
1.1.2最小（加權）均方誤差估計
1.1.3極大似然估計
1.1.4極大後驗估計
1.1.5線性最小方差無偏估計
1.1.6最小二乘估計
1.2半參數估計理論
1.2.1一般概念
1.2.2基於正則矩陣的補償最小二乘估計
1.2.3參數化逼近的半參數模型估計
1.2.4算例分析
1.3抗差估計理論
1.3.1一般概念
1.3.2 M估計與影響函式
1.3.3抗差最小二乘估計
1.3.4算例分析
參考文獻
第2章動態系統狀態濾波理論
2.1 Kalman濾波及其擴展
2.1.1離散系統的Kalman濾波基本方程
2.1.2擴展Kalman濾波方程
2.1.3濾波基本方程分析
2.1.4算例分析
2.1.5 Kalman濾波套用注意的問題
2.2無跡濾波
2.2.1 UT變換
2.2.2 UKF採樣策略
2.2.3 UKF濾波方程
2.2.4 EKF和UKF性能比對
2.2.5算例分析
2.3非線性預測濾波
2.3.1 NPF濾波過程
2.3.2協方差約束
2.3.3最小模型誤差與模型誤差加權矩陣
2.3.4預測濾波性能分析
2.4魯棒濾波
2.4.1不確定性魯棒濾波方法
2.4.2增益矩陣設計與魯棒濾波算法
2.4.3算例分析
參考文獻
第3章標準多感測器系統狀態融合估計
3.1 線性最優權值與融合估計精度
3.1.1 線性融合模型與融合方法
3.1.2各感測器測量精度計算
3.1.3算例分析
3.2狀態融合估計問題的提出與融合估計方法
3.2.1狀態融合估計的提出
3.2.2融合算法結構
3.2.3集中式狀態融合估計方法
3.2.4分散式狀態融合估計方法
3.2.5多級式狀態融合估計方法
3.3標準多感測器系統狀態融合估計的統一描述
3.3.1信息類型的統一描述
3.3.2融合系統結構的統一描述
3.3.3整體融合算法
3.3.4融合算法之間的關係
3.4 小結
參考文獻
第4章 非標準多感測器系統狀態融合估計
4.1 多結構多參數非線性模型的狀態融合估計
4.1.1 問題的提出
4.1.2模型結構描述與非線性程度度量
4.1.3非線性模型的參數估計與精度分析
4.1.4非線性最優模型融合權值確定
4.1.5算例分析
4.2不確定建模下的非標準多感測器系統狀態融合估計
4.2.1 問題的提出
4.2.2系統不確定性特徵的小波提取
4.2.3系統不確定性的時間序列建模
4.2.4基於互疊代半參數回歸的狀態融合估計方法
4.2.5融合算法精度分析
4.3 多模型融合下的非標準多感測器系統狀態融合估計
4.3.1 問題的提出
4.3.2多模型融合估計基本原理與結構
4.3.3模型融合算法
4.4基於信息融合的聯合濾波融合估計
4.4.1 問題的提出
4.4.2聯合濾波的方差上界技術
4.4.3聯合濾波的結構與工作流程
4.4.4聯合濾波器的最優性能分析
4.4.5信息分配因子的自適應確定
4.5 小結
參考文獻
第5章衛星軌道確定基本原理與方法
5.1 時間系統與坐標系統
5.1.1時間系統概述
5.1.2坐標系統概述
5.2動力學模型描述與衛星的最優組合動力學模型
5.2.1地球引力場攝動力與對不同高度軌道的攝動影響
5.2.2 日、月引力攝動力與對不同高度軌道的攝動影響
5.2.3大氣阻力攝動與對不同高度軌道的攝動影響
5.2.4潮汐攝動和對不同高度軌道的攝動影響
5.2.5太陽輻射壓攝動和對不同高度軌道的攝動影響
5.2.6動力學模型最佳化組合準則
5.3測軌觀測模型
5.4衛星軌道確定方法及其改進
5.4.1基於運動學的軌道確定方法
5.4.2基於動力學的不同類型軌道確定方法
5.4.3基於動力學和運動學的混合軌道確定方法
5.5軌道確定誤差分析
5.5.1基於UT變換的軌道確定協方差分析
5.5.2誤差分析
參考文獻
第6章基於模型補償的衛星軌道確定方法
6.1 基於部分線性模型的不確定性模型誤差補償的軌道確定
6.1.1 不確定性動力學模型誤差的定軌方程
6.1.2不確定性觀測模型誤差的定軌方程
6.1.3基於部分線性模型的定軌算法統一描述
6.2基於簡化動力學模型的定軌方法
6.2.1基於經驗加速度的軌道確定方法
6.2.2基於動力學模型平滑的模型精度確定
6.2.3基於經驗加速度補償的軌道確定方法的局限性
6.2.4簡化動力學模型軌道確定方法
6.3擴展的簡化動力學定軌方法
6.3.1 已知觀測模型系統誤差形式
6.3.2 已知觀測模型系統誤差頻率分布
6.3.3 已知動力學模型系統誤差頻率分布
6.3.4三類模型誤差補償算例分析
6.4基於模型誤差補償的實時軌道確定方法
6.4.1基於經驗加速度補償的模型補償濾波
6.4.2動力學模型補償濾波
6.4.3 Sage自適應濾波
6.4.4 自適應濾波在星載GPS接收機實時定軌中的套用算例
6.5 小結
參考文獻
第7章基於抗差估計的衛星軌道確定方法
7.1基於數據深度加權的M估計與性質
7.1.1 數據深度概念與數據深度權的套用
……
第8章基於天地基信息融合的聯合定軌技術
第9章衛星姿態確定基本原理與方法
第10章衛星姿態確定系統模型分析
第11章衛星姿態確定的非線性濾波方法
第12章多姿態敏感器測量融合定姿方法
彩圖
