空间轨迹测量融合处理与精度分析 _刘利生，郭军海，刘元，等著_9787302381877

空间轨迹测量融合处理与精度分析

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　　《空间轨迹测量融合处理与精度分析》系统地论述了导弹和航天器空间轨迹测量融合数据处理与精度分析技术的基本原理。主要内容包括：导弹和运载火箭飞行试验时各种外测体制测量和解算弹道参数的方法和公式，以及外弹道测量精度分析的原理、方法和公式；航天器轨道运行时测轨系统测量和确定轨道参数的方法、公式，以及相应的轨道测量精度的分析方法和公式。特别是详细地阐述了对导弹和航天器在空域和时域上多信息测量源融合处理的技术和方法，推导了不同测量体制应用多种数学建模形式得到灵活多变的融合处理解算方法和表示式，以及对应的测量精度分析方法和公式。

　　空间轨迹测量的范围和内容是非常宽广的，这里指导弹和运载火箭的外弹道测量和航天器的轨道测量。外弹道测量是由天、地基的光学和无线电外测系统跟踪导弹或运载火箭飞行弹道所获取的测量数据，经数据处理后提供其弹道参数(轨迹)的过程，为导弹和运载火箭的技术性能和精度评定及改进，为安全控制系统实时提供安全信息，为航天器系统提供运载火箭入轨参数等使用。轨道测量是由天、地基无线电测轨系统，跟踪航天器(人造地球卫星、航天飞船等)运行轨道所获取的测量数据，经数据处理后提供航天器在空间运行的精确轨道(根数、状态)并预报未来轨道的过程，保障航天器运行时的轨道安全控制、确保其按正常姿态和预定轨道运行及返回，使航天系统完成规定的航天任务等。因此，外弹道测量和轨道测量是导弹和航天器飞行试验工程中不可或缺的重要组成部分，对于保障完成它们的发射试验任务、促进其技术水平提高和发展具有重要作用。
　　随着导弹和航天器技术发展的需要，各种用途和类型的导弹、航天器越来越多，其试验的内容越来越丰富，对弹道和轨道的测量要求越来越高，这也大大增加了外弹道测量和轨道测量技术的难度和复杂性。为此，除了要求进一步地提高和发展外弹道测量和轨道测量的技术水平外，还必须不断地提高和改进相应的数据处理技术水平，才能满足新的试验任务的要求。近几十年来，试验发射场在逐步完成建立相应测控网的基础上，积极地开展和应用融合数据处理技术和方法。在空域和时域上充分地融合了多信息源的测量数据，巧妙地利用数学建模技术和统计估计理论，对于自校准测量系统误差和精确地估算外弹道、轨道方法做了积极有效的尝试。特别是在一些远程洲际导弹试验中，应用了B样条函数拟合弹道参数的样条约束“EMBET”自校准技术，大大地浓缩待估计参数的个数，有效地增加了测量数据的冗余度，显著地提高所解算弹道参数的精度和可信度，对于保障远程洲际导弹飞行试验的精度评定和定型起到了积极的作用。
　　本书系统地总结了几十年来外弹道测量和轨道测量融合数据处理技术的发展，详细地阐述了试验场各种测量体制及联合测量的弹道和轨道解算方法，以及相应的测量精度分析的理论估算方法。尤其是近几年来作者对弹道样条约束“EMBET”自校准融合处理技术作了进一步探讨和研究，利用数学建模技术得到了不同测量体制灵活多变的融合处理的表示和解算方法，使融合处理技术能够更好地为工程应用服务；并且相应地推导了适用于外测系统总体设计工作的弹道测量精度理论估算的解析表达式，可以使人们方便地应用弹道测量融合处理技术并指导总体设计工作。同样地，本书对航天发射场测轨系统的不同测量体制建立了动力学模型，推导出适用于轨道测量系统总体设计与数据处理工作的轨道确定方法，以及相应的测轨精度分析方法和表达式。
　　全书共分10章，第1章绪论，第2章测量精度分析原理及方法，第3章单一测量体制解算弹道方法，第4章单一测量体制解算弹道精度分析，第5章联合测量解算弹道方法，第6章联合测量解算弹道精度分析，第7章弹道测量融合处理方法，第8章弹道测量融合处理方法精度分析，第9章航天器轨道确定方法，第10章轨道确定方法的精度分析。其中，郭军海研究员编写了第4、5章，余浩章工程师编写了第3章，刘元工程师编写了第2、6章，张艳高级工程师编写了第10章，刘利生研究员编写了第1、7、8、9、10章，全书由刘利生统稿。
　　本书的编写得到所在单位北京跟踪与通信技术研究所的领导和机关的大力支持和帮助。钱卫平、吴斌、董光亮和吴正容几位研究员对本书的编写和出版给予了极大的关心和支持，提出了许多具有指导意义的建议；李波研究员、李巍高级工程师和孙威高级工程师除了积极支持和关心本书的编写和出版外，还为编著人员创造了良好的环境；陈凌晖、陈浩、石晟玮、权思及、华煜明等同志为本书的编写、打印和组织等做了大量烦琐而有意义的工作。在此，对他们的辛勤劳动和热情帮助一并表示衷心的感谢。
　　编者本着专著的特点和要求，力求突出思想新颖、具有创新性的知识和内容，以促进空间轨迹测控专业技术水平的提高和发展。由于编者的理论和学术水平有限，书中难免有不妥或错误之处，恳请广大读者批评指正。
　　作者
　　2014年8月

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