《航天器自主天文导航原理与方法（第2版）》重点研究航天器天文导航的基本原理和方法。全书内容共分15章。第1章-第4章，主要介绍了天文导航的相关基础知识和基本理论，其中：第1章，主要综述了天文导航技术的发展过程，简要介绍了航天器天文导航中常用的坐标系、时间系统和天体运动等基础知识；第2章简要介绍了天文导航中常用的天体敏感器；第3章概述了航天器的轨道姿态动力学方程；第4章介绍了航天器天文导航的测角、测距和测速三种主要量测信息和相应的量测方程，以及非线性滤波方法。第5章和第6章系统地论述了地球卫星自主天文导航的原理与方法。由于地球卫星的轨道动力学模型为二体问题，目前已有较精确的模型，因此天文量测信息尤其是制约导航精度的地平信息就成为地球卫星天文导航的关键。根据敏感地平方式的不同，地球卫星自主天文导航方法可分为直接敏感地平和利用大气星光折射间接敏感地平两种，因此《航天器自主天文导航原理与方法（第2版）》用两个章节分别对这两种方法的原理、数学模型、滤波方法、计算机仿真结果以及相应的系统可观测性分析进行了全面、深入的研究。第7章-第9章专门研究了深空探测器的自主天文导航原理与方法。根据测量方式的不同，深空探测器天文导航方法可分为测角、测距和测速。本部分分别针对测角、测距的不同特点和要求，研究了相应的自主天文导航方法。在此基础上，利用不同测量方法之间的互补性，研究了多种测角／测距／测速组合导航方法。天文导航的另一个重要的应用领域，是在深空探测巡视器和弹道导弹中作为辅助导航手段与惯性、视觉等导航技术相结合进行组合导航。第10章和第11章主要介绍了作者课题组将惯性／天文组合导航应用在巡视器和弹道导弹上取得的部分研究成果。第12章-第14章介绍了天文导航的计算机仿真和半物理仿真技术，其中：第12章阐述了如何利用STK软件生成卫星和深空探测器的轨道和姿态数据文件进行天文导航的计算机仿真的方法；第13章、第14章则介绍了作者课题组研制的天文导航半物理仿真系统及其设计方法，以及星图匹配和星体识别等关键技术。最后在第15章还对天文导航未来的发展趋势进行了展望。

第1章 概论
1．1 航天器自主导航和天文导航概述
1．1．1 地球卫星的自主导航技术
1．1．2 深空探测器的自主天文导航技术
1．1．3 天文导航特点
1．2 坐标系
1．2．1 天球坐标系
1．2．2 地球坐标系
1．2．3 太阳坐标系
1．3 时间系统
1．3．1 世界时
1．3．2 恒星时
1．3．3 原子时
1．3．4 力学时
1．4 天体和天体运动
1．4．1 天体
1．4．2 天体运动
1．5 小结
参考文献

第2章 天文导航的天体敏感器
2．1 引言
2．2 天体敏感器分类
2．3 恒星敏感器
2．3．1 恒星敏感器简介
2．3．2 恒星敏感器分类
2．3．3 恒星敏感器设计
2．3．4 恒星敏感器误差分析与标定
2．4 太阳敏感器
2．4．1 太阳敏感器简介
2．4．2 太阳敏感器分类
2．4．3 太阳敏感器设计
2．4．4 太阳敏感器试验与标定
2．5 地球敏感器
2．5．1 地球敏感器简介
2．5．2 地球敏感器分类
2．5．3 地球敏感器设计
2．5．4 地球敏感器试验与标定
2．6 其他天体敏感器
2．7 空间六分仪自主天文定位系统
2．8 MANS自主天文导航系统
2．8．1 MANS自主导航系统原理
2．8．2 MANS自主导航系统硬件
2．8．3 MANS自主导航系统软件
2．8．4 MANS自主导航系统特点
2．9 X射线敏感器
2．1 0光谱摄制仪
2．1 1小结
参考文献

第3章 航天器轨道姿态动力学方程
3．1 引言
3．2 航天器二体轨道方程和轨道要素
3．2．1 二体问题
3．2．2 6个积分和轨道要素
3．3 航天器轨道摄动
3．3．1 航天器轨道摄动方程
3．3．2 地球非球形引力摄动
3．3．3 日、月摄动
3．3．4 大气阻力摄动
3．3．5 太阳光压摄动
3．3．6 潮汐摄动
3．4 深空探测器的轨道运动
3．4．1 多体问题和限制性三体问题
3．4．2 地月飞行的轨道动力学方程
3．4．3 行星际飞行的轨道动力学方程
3．5 航天器的姿态运动
3．5．1 方向余弦、欧拉角和四元数
3．5．2 方向余弦、欧拉角和四元数之间的转换关系
3．5．3 姿态运动学方程
3．5．4 姿态动力学方程
3．6 小结
参考文献

第4章 航天器天文导航系统的量测模型和滤波方法
4．1 引言
4．2 天文测角定位导航方法
4．2．1 天文测角导航的观测量及量测方程
4．2．2 天文测角导航的几何解析法
4．3 天文多普勒测速定位导航方法
4．3．1 天文多普勒测速导航的观测量及量测方程
4．3．2 天文多普勒测速的直接解算方法
4．4 天文测距定位导航方法
4．4．1 X射线脉冲星天文测距导航的观测量及器测方程
4．4．2 X射线脉冲星天文测距导航基本原理
4．5 最优估计方法
4．5．1 估计和最优估计方法
4．5．2 最小方差估计
4．5．3 极大似然估计
4．5．4 极大验后估计
4．5．5 贝叶斯估计
4．5．6 线性最小方差估计
4．5．7 最小二乘估计
4．5．8 几种最优估计方法的比较及其关系
4．6 线性和非线性系统的卡尔曼滤波方法
4．6．1 卡尔曼滤波
4．6．2 扩展卡尔曼滤波
4．6．3 Unscented卡尔曼滤波
4．6．4 Cubture卡尔曼滤波
4．7 有色噪声条件下的粒子滤波方法
4．7．1 粒子滤波的采样方法
4．7．2 标准粒子滤波算法
4．7．3 RJMCMC粒子滤波
4．7．4 Unscented粒子滤波算法
参考文献
……

第5章 地球卫星直接敏感地平的自主天文导航方法及其性能分析
第6章 地球卫星间接敏感地平的自主天文导航方法及其性能分析
第7章 深空探测器天文测角自主导航原理与方法
第8章 深空探测器脉冲星测距导航原理与方法
第9章 深空探测器天文测角／测距／测速组合导航方法
第10章 深空探测巡视器自主天文和组合导航原理与方法
第11章 航天器的惯性／天文组合导航原理与方法
第12章 基于STK的天文导航系统计算机仿真
第13章 天文导航中星图预处理及匹配识别技术
第14章 天文导航半物理仿真系统
第15章 航天器天文导航的展望

暂无