航天測控最優(yōu)估計方法

第1章 概論
1.1 航天測控中的估計問題
1.2 最優(yōu)估計理論及發(fā)展
1.3 航天測控估計理論應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 本書導(dǎo)讀

第2章 最小二乘法及改進(jìn)方法
2.1 最小二乘法原理
2.2 觀測方程線性化
2.3 狀態(tài)方程線性化
2.4 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣
2.5 狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣求解
2.5.1 數(shù)值積分法
2.5.2 矩陣指數(shù)函數(shù)
2.5.3 冪級數(shù)近似法
2.5.4 數(shù)值差分法
2.5.5 差分積分混合法
2.6 狀態(tài)修正方程
2.7 最小二乘算法
2.7.1 順序法化法
2.7.2 奇異值分解法
2.8 最小二乘改進(jìn)算法
2.8.1 加權(quán)改進(jìn)算法
2.8.2 先驗序貫算法
2.9 實例與討論

第3章 卡爾曼濾波及擴(kuò)展算法
3.1 非線性系統(tǒng)濾波
3.2 系統(tǒng)噪聲和觀測噪聲
3.3 濾波發(fā)散抑制方法
3.4 濾波缺陷分析
3.5 對濾波算法核心再認(rèn)識
3.6 非線性函數(shù)均值和方差傳播特點
3.7 無味卡爾曼濾波
3.7.1 無味變換均值和方差傳播
3.7.2 無味卡爾曼濾波方法
3.7.3 增廣無味卡爾曼濾波
3.8 最小二乘法與卡爾曼濾波比較

第4章 空間坐標(biāo)系及衛(wèi)星運(yùn)動基礎(chǔ)
4.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)移矩陣基礎(chǔ)
4.1.1 正交變換
4.1.2 旋轉(zhuǎn)矩陣
4.1.3 矢陣運(yùn)算
4.2 空間坐標(biāo)系統(tǒng)
4.2.1 地心坐標(biāo)系
4.2.2 月心坐標(biāo)系
4.2.3 地理坐標(biāo)系
4.2.4 軌道坐標(biāo)系
4.2.5 本體坐標(biāo)系
4.3 衛(wèi)星運(yùn)動基礎(chǔ)
4.3.1 開普勒軌道
4.3.2 橢圓軌道開普勒方程
4.3.3 雙曲線和拋物線軌道開普勒方程
4.3.4 測量天線原點的運(yùn)動

第5章 火箭彈道跟蹤與估計
5.1 彈道運(yùn)動建模
5.1.1 泰勒多項式模型
5.1.2 “當(dāng)前”統(tǒng)計模型
5.2 最小二乘法
5.2.1 解耦處理算法
5.2.2 實例與討論
5.3 擴(kuò)展卡爾曼濾波
5.3.1 解耦處理算法
5.3.2 實例與討論
5.4 “當(dāng)前”統(tǒng)計模型彈道融合算法
5.4.1 離散狀態(tài)方程
5.4.2 解耦處理算法
5.4.3 實例與討論

第6章 初軌確定與軌道監(jiān)視
6.1 粗初軌多項式擬合方法
6.2 最小二乘法
6.2.1 系統(tǒng)狀態(tài)模型
6.2.2 系統(tǒng)觀測模型
6.2.3 系統(tǒng)觀測矩陣
6.2.4 狀態(tài)傳遞矩陣
6.2.5 殘差統(tǒng)計與方差控制
6.2.6 算法實現(xiàn)步驟和過程
6.3 改進(jìn)拉普拉斯方法
6.3.1 改進(jìn)拉普拉斯型狀態(tài)方程
6.3.2 地面雷達(dá)觀測方程
6.3.3 星載GNSS測量觀測方程
6.3.4 算法實現(xiàn)步驟和過程
6.3.5 實例與討論
6.4 擴(kuò)展卡爾曼濾波
6.4.1 馬爾可夫過程矢量增廣系統(tǒng)動力學(xué)模型
6.4.2 卡爾曼濾波算法
6.4.3 兩種測量體制下的融合濾波算法
6.4.4 初始狀態(tài)與協(xié)方差矩陣
6.4.5 狀態(tài)矩陣和觀測矩陣
6.4.6 實例與討論

第7章 機(jī)動軌道跟蹤與確定
7.1 機(jī)動推力模型
7.1.1 隨機(jī)過程模型
7.1.2 加速度模型
7.1.3 速度增量模型
……

第8章 自旋穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)確定
8.1 雙矢量幾何方法
8.2 動力學(xué)測定模型
8.2.1 無奇點度量模型
8.2.2 系統(tǒng)狀態(tài)模型
8.2.3 系統(tǒng)觀測模型
8.2.4 觀測矩陣模型
8.3 加權(quán)最小二乘法
8.4 擴(kuò)展卡爾曼濾波
8.5 無味卡爾曼濾波
8.6 實例與討論

第9章 三軸穩(wěn)定衛(wèi)星姿態(tài)確定
9.1 矢陣代數(shù)姿態(tài)確定算法
9.1.1 矢陣姿態(tài)矩陣
9.1.2 歐拉角姿態(tài)矩陣
9.1.3 姿態(tài)測量參考方向
9.2 四元數(shù)姿態(tài)矢量確定方法
9.2.1 姿態(tài)觀測模型
9.2.2 Quest姿態(tài)確定算法
9.2.3 Request姿態(tài)確定算法
9.2.4 最優(yōu)Request姿態(tài)確定算法
9.2.5 自適應(yīng)最優(yōu)Request姿態(tài)確定算法
9.2.6 實例與討論
9.3 多信源融合確定方法
9.3.1 聯(lián)合濾波器
9.3.2 星敏感器測量模型
9.3.3 GPS姿態(tài)測量模型
9.3.4 紅外地平儀測量模型
9.3.5 太陽敏感器測量模型
9.3.6 聯(lián)合濾波模型
9.3.7 聯(lián)合濾波算法及流程
9.3.8 實例與討論

附錄A 矢量函數(shù)微分運(yùn)算
附錄B 球面三角常用公式
附錄C 隨機(jī)變量及隨機(jī)過程
附錄D Cholesky分解

參考文獻(xiàn)