第1章 天文與深空導航的基礎知識
1.1 緒論
1.1.1 引言
1.1.2 天文導航技術的特點和應用
1.1.3 天文導航的歷史和發展現狀
1.2 球面幾何和球面三角形
1.2.1 引言
1.2.2 球面三角形
1.2.3 導航三角形
1.3 導航坐標系
1.3.1 引言
1.3.2 天球坐標系
1.3.3 空間坐標系
1.3.4 火星坐標系統
1.3.5 地-火坐標系的轉換
1.3.6 月球坐標系統
1.3.7 地-月坐標系的轉換
1.3.8 銀道坐標系
1.4 時間系統
1.4.1 引言
1.4.2 時間的基本概念
1.4.3 時間在物理學上的解釋
1.4.4 時間在哲學上的解釋
1.4.5 時間計量工具的發展
1.4.6 恒星日、太陽日和平太陽日
1.4.7 地方時和區時
1.4.8 各種時間系統
1.4.9 脈沖星時間
1.4.10 歷法的基本概念
1.5 導航天文學
1.5.1 引言
1.5.2 宇宙和天體
1.5.3 天體視運動
1.5.4 天體的辨認和識別
第2章天文導航的天體敏感器
2.1 引言
2.2 天體敏感器分類
2.3 恒星敏感器
2.3.1 恒星敏感器簡介
2.3.2 恒星敏感器分類
2.3.3 恒星敏感器結構
2.3.4 恒星敏感器的工作原理
2.4 太陽敏感器
2.4.1 太陽敏感器簡介
2.4.2 太陽敏感器分類
2.4.3 太陽敏感器結構
2.4.4 太陽敏感器的工作原理
2.5 地球敏感器
2.5.1 地球敏感器簡介
2.5.2 地球敏感器分類
2.5.3 地球敏感器結構
2.6 其他天體敏感器
2.7 自主天文導航敏感器系統
2.7.1 空間六分儀自主天文定位系統(SS—ANARS)
2.7.2 MANS自主天文導航系統
2.8 本章小結
第3章 低軌地球衛星自主天文導航基本原理
3.1 基于軌道動力學方程的天文導航基本原理概述
3.1.1 直接敏感地平自主天文導航方法的基本原理
3.1.2 利用星光折射間接敏感地平的自主天文導航基本原理
3.1.3 航天器純天文幾何解析方法基本原理
3.2 地球衛星直接敏感地平的自主天文導航
3.2.1 地球衛星直接敏感地平自主天文導航原理
3.2.2 地球衛星直接敏感地平天文導航方法性能分析
3.3 地球衛星間接敏感地平的自主天文導航方法
3.3.1 星光折射間接敏感地平天文導航原理
3.3.2 地球衛星間接敏感地平的自主天文導航系統
3.3.3 星光折射間接敏感地平的自主天文導航精度分析
3.3.4 基于信息融合的直接敏感地平和間接敏感地平相結合的自主天文導航方法
3.4 本章小結
第4章 深空探測器的自主天文導航原理與方法
4.1 引言
4.1.1 深空探測的發展
4.1.2 天文導航對深空探測的重要性
4.2 月球探測器在轉移軌道上的天文導航方法
4.2.1 月球探測器在轉移軌道上的軌道動力學方程
4.2.2 基于星光角距的自主天文導航方法
4.2.3 基于太陽、地球矢量方向的自主天文導航方法
4.2.4 月球探測器組合導航方法
4.3 月球衛星的自主天文導航方法
4.3.1 月球衛星的軌道動力學方程
4.3.2 月球衛星的量測方程
4.4 深空探測器純天文幾何解析定位方法
4.4.1 純天文定位的基本原理
4.4.2 純天文自主定位的觀測量及量測方程
4.4.3 純天文自主定位的幾何解析法
4.5 本章小結
第5章 VLBI甩于深空探測器導航的原理及方法
5.1 引言
5.1.1 射電窗口與射電望遠鏡
5.1.2 射電干涉與甚長基線干涉測量
5.2 VLBI測量原理與應用
5.2.1 VLBI幾何原理
5.2.2 時延觀測量數學模型
5.2.3 VLBI對深空探測器精密定位
5.3 差分VLBI原理與應用
5.3.1 差分VLBI對探測器定位原理
5.3.2 差分VLBI觀測模型
5.3.3 差分VLBI在深空探測中的應用
5.4 空間VLBI原理與應用
5.4.1 空間VLBI簡介
5.4.2 空間VLBI時延觀測量原理與數學模型
5.4.3 空間VLBI的應用
5.5 同波束VLBI(SBI)原理及在深空探測中的應用
5.5.1 N波束VLBI簡介
5.5.2 同波束相位參考成圖測量模型
5.5.3 影響因素分析
5.5.4 “玉兔”號巡視器相對定位結果
5.6 本章小結
第6章 USB技術用于深空探測器定位原理及方法
6.1 USB概念及發展
6.2 USB技術用于探測器定軌的原理
6.2.1 測距技術
6.2.2 測速技術
6.3 聯合測軌VLBI、uSB和空間VLBI對cE探測器的精密定軌分析
6.3.1 觀測數據模擬
6.3.2 模擬數據定軌解算
6.3.3 ERP不參入估計時的聯合數據定軌分析
6.3.4 ERP參入估計時的聯合數據定軌分析
6.4 本章小結
第7章 脈沖星測量技術及其在深空探測器自主導航中的應用
7.1 脈沖星的發現
7.2 脈沖星導航技術研究歷程
7.2.1 國外研究進展
7.2.2 國內研究進展
7.2.3 總結與評述
7.3 X射線脈沖星自主導航定位原理與方法
7.3.1 X射線脈沖星導航的基本原理
7.3.2 X射線脈沖星導航系統組成及實現流程
7.3.3 X射線脈沖星導航方式和觀測量
7.3.4 X射線光子到達時間轉換的數學模型
7.4 基于X射線脈沖星的航天器軌道測量方程
7.4.1 脈沖相位測量方程
7.4.2 航天器軌道測量模型
7.5 X射線脈沖星導航的模糊度解算方法
7.5.1 脈沖星相位整周模糊度的概念
7.5.2 脈沖相位整周模糊度的特征
7.5.3 模糊度搜索空間
7.6 脈沖星導航的誤差來源分析
7.6.1 脈沖星特征參數與計時模型誤差
7.6.2 時間轉換模型誤差
7.6.3 太陽系行星參數誤差
7.6.4 其他誤差
7.7 基于X射線脈沖星的航天器自主導航算法
7.7.1 經典Kalman濾波算法
7.7.2 Kalman濾波在X射線脈沖星自主導航中的應用舉例
7.8 脈沖星在深空探測中的應用
7.8.1 用于深空探測器導航的可行性分析
7.8.2 脈沖星用于授時方面的可行性分析
7.9 美國的X射線脈沖星導航計劃
第8章 國內外深空探測計劃
8.1 美國深空探測發展規劃概況
8.2 俄羅斯深空探測發展規劃概況
8.3 歐洲深空探測發展規劃概況
8.4 日本深空探測發展規劃
8.5 國外各類深空探測計劃的*新進展
8.6 中國探月工程(“嫦娥”工程)
附錄人類月球探測大事記