航天器自主天文导航原理与方法(1-4章)要点.doc

航天器自主天文导航原理与方法 第一章 绪论 1.1 引言 1.1.1 自主天文导航的定义 1.1.2 天文导航技术的特点和应用 1.2 天文导航技术的发展 1.2.1 天文导航的历史 1.2.2 天文导航的现状 1.2.3 天文导航的发展方向 1.3 天体和天体的运动 1.3.1 天体 1.3.2 天体的运动 1.4 常用坐标系及天体坐标 1.4.1 天球上的基本点、线、圆 1.4.2 赤道坐标系 1.4.3 地平坐标系 1.4.4 黄道坐标系 1.5 时间系统 1.5.1 恒星日、太阳日、平阳日 1.5.2 地方时和区时 1.5.3 各种时间系统 1.5.4 历法的基本概念 第二章 天文导航的光学敏感器 2.1 引言 2.2 光学敏感器的分类 2.3 恒星敏感器 2.3.1 恒星敏感器简介 2.3.2 恒星敏感器的基本结构设计 2.3.3 恒星敏感器的硬件、软件设计与实现 2.3.4 恒星敏感器的误差分析与校正 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 地球的红外辐射 2.5.3 地球敏感器的主要类型 2.5.4 地球敏感器的设计 2.5.5 地球敏感器的试验与标定 2.6 小结 第三章 航天器轨道动力学方程及自主天文导航基本原理 3.1 引言 3.2 二体问题 3.2.1 二体问题和轨道要素 3.2.2 位置和速度公式 3.2.3 轨道定轨公式 3.3 卫星轨道摄动 3.3.1 卫星轨道摄动方程 3.3.2 地球形状摄动 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 3.4 深空探测器的轨道运动 3.4.1 限制性三体问题 3.4.2 地月飞行的轨道运动 3.4.3 行星际探测器的轨道运动 3.5 航天器轨道动力学方程的数值解法 3.5.1 常用的单步法 3.5.2 线性多步法 3.6 自主天文导航的基本原理 3.6.1 基于轨道动力学方程的天文导航基本原理 3.6.2 航天器纯天文导航基本原理 3.7 小结 第四章 地球卫星直接敏感地平的自主天文导航方法 4.1 引言 4.2 地球卫星的自主天文导航技术综述 4.2.1 航天器自主导航的意义 4.2.2 航天器自主天文导航技术概述 4.3 地球卫星直接敏感地平的自主天文导航原理 4.4 地球卫星直接敏感地平的自主天文导航系统的数学模型 4.4.1 地球卫星直接敏感地平的自主天文导航系统的状态模型 4.4.2 地球卫星直接敏感地平的自主天文导航系统的量测模型 4.5 自主天文导航系统的滤波方法 4.5.1 滤波方法综述 4.5.2 自主天文导航系统的EKF滤波方法 4.5.3 自主天文导航系统的UKF滤波方法 4.5.4 自主天文导航系统的UPF滤波方法 4.5.5 其他滤波方法简介 4.6 地球卫星直接敏感地平天文导航方法仿真结果和分析 4.6.1 不同轨道动力学方程对系统定位导航性能的影响 4.6.2 滤波周期对系统定位导航性能的影响 4.6.3 观测量对系统定位导航性能的影响 4.6.4 轨道参数对系统定位导航性能的影响 4.6.5 星敏感器的安装方位对系统定位导航性能的影响 4.7 地球卫星直接敏感地平天文导航方法可观测性分析 4.7.1 与自主天文导航系统状态方程相关的影响因素 4.7.2 与自主天文导航系统量测方程相关的影响因素 4.8 小结 第五章 地球卫星间接敏感地平的自主天文导航方法 5.1引言 5.2 星光折射间接敏感地平导航技术 5.2.1 星光大气折射原理 5.2.2 星光折射高度与折射角、大气密度之间的关系 5.2.3 星光折射高度与折射角、大气密度之间的误差关系 5.3 地球卫星间接敏感地平的自主天文导航系统的数学模型 5.4 基于信息融合的自主天文导航系统 5.4.1 直接敏感地平和间接敏感地平信息融合的自主天文导航系统 5.4.2 利用两个星敏感器观测信息的自主天文导航系统 5.5 大气密度分布特性及星光折射特性建模与实验方案研究 5.5.1 国际标准大气模式资料的获取及大气密度数据库的初步建立 5.5.2 三维大气模式下的星光折射模型的理论研究 5.5.3 大气模式与星光折射的初步分析 5.6 星光折射间接敏感地平的自主天文导航计算机仿真精度分析 5.6.1 低轨卫星自主天文导航精度分析 5.6.2 不同轨道高度卫星自主天文导航精度分析 5.6.3 不同轨道偏心率卫星自主天文导航精度分析 5.7 小结 第六章 深空探测器的自