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| 內容簡介： |
本书聚焦空间目标信息应用方法，旨在深化对空间目标
运行规律的理解。内容涵盖空间目标的时间、坐标、轨道、
姿态等多元信息及其应用方法。全书从基础知识出发，系统
阐述时间与坐标系统定义及转换方法，进而探讨信息处理技
术，包括初轨计算、轨道与姿态确定及误差分析，最终聚焦
信息应用，介绍天文定位、变轨检测等方法，涵盖恒星信息
计算、目标位置确定及变轨参数分析等。本书内容全面、结
构清晰，可为空间目标有效观测提供基础支撑，并为相关专
业人员提供参考。
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| 關於作者： |
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张兵，男，四川射洪市人，副研究员，硕士。主要研究方向为空间测量信息处理技术，发布论文七篇，获得省部级科技进步一等奖一项、二等奖五项、三等奖五项
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1基本概念1
1.2典型应用3
1.3内容结构4
第2章时空系统6
2.1时间系统6
2.1.1时间类型6
2.1.2时间转换7
2.1.3儒略日计算9
2.2坐标系10
2.2.1坐标系类型10
2.2.2岁差计算12
2.2.3章动计算14
2.2.4恒星时角24
2.2.5极移计算25
2.2.6坐标转换27
参考文献31
第3章空间目标初轨分析32
3.1基于测角测距分析32
3.1.1构建测量方程32
3.1.2处理观测资料33
3.1.3状态转移矩阵34
3.1.4迭代计算初轨36
3.1.5计算初轨精度39
3.2实现结果42
3.2.1低轨空间目标42
3.2.2中轨空间目标50
3.2.3高轨空间目标54
参考文献59
第4章空间目标定轨分析60
4.1定轨基本方法60
4.1.1构建基本方程60
4.1.2计算测量值61
4.1.3计算理论值62
4.1.4计算测量矩阵63
4.1.5计算状态转移矩阵66
4.2计算非引力摄动69
4.2.1计算大气阻力摄动69
4.2.2计算光压摄动70
4.2.3计算非引力摄动函数72
4.3计算定轨精度74
4.3.1一阶短周期项74
4.3.2地球引力场田谐项76
4.3.3计算瞬时位置77
4.3.4定轨拟合误差计算78
4.4实现结果80
4.4.1低轨空间目标80
4.4.2中轨空间目标88
4.4.3高轨空间目标92
参考文献97
第5章空间目标姿态分析98
5.1姿态指向计算98
5.1.1空间目标图像建模99
5.1.2数论法误差模拟101
5.1.3法线指向矢量计算102
5.1.4指向角度计算105
5.2姿态旋转计算106
5.2.1透视投影成像106
5.2.2姿态迭代计算107
5.2.3旋转速度估计109
5.3实现结果110
5.3.1空间目标大小与像素误差111
5.3.2分辨率与像素误差113
5.3.3焦距大小与像素误差仿真114
5.3.4姿态旋转计算117
参考文献121
第6章广域探测分析124
6.1构建星表索引124
6.2星表恒星搜索126
6.3恒星位置解算127
6.3.1视差修正127
6.3.2自行修正128
6.3.3引力偏折修正129
6.3.4光行差修正129
6.3.5岁差章动修正130
6.4广域探测生成130
6.4.1恒星观测投影130
6.4.2空间目标观测位置133
6.5实现结果133
6.5.1恒星参数133
6.5.2恒星位置解算134
6.5.3空间目标位置解算137
6.5.4观测投影解算138
参考文献140
第7章目标轨道应用分析141
7.1观测弧段标识142
7.2变轨检测144
7.2.1已知目标变轨检测144
7.2.2未知目标变轨检测147
7.3实现结果150
7.3.1目标设置150
7.3.2目标无变轨150
7.3.3目标沿迹变轨155
7.3.4目标法向变轨160
7.3.5目标综合变轨165
7.3.6变轨检测分析170
参考文献173
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| 內容試閱：
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截至2024年12月底，美国SpaceX公司星链卫星入轨数量超过7 000颗，美国公开数据公布空间目标数量接近3万个。随着人类航天器发射、空间试验活动逐步增加，空间目标数量逐步增加，空间目标信息应用受到更多关注。空间目标信息应用包含丰富内容，其中，轨道信息、姿态信息、测量数据成为关注重点，形成了丰富的理论技术成果。本书主要围绕空间目标轨道信息、姿态信息开展处理与应用分析，呈现具体处理方法和流程，为空间目标信息应用效果分析提供支持。
本书围绕空间目标信息处理与应用方法，针对轨道信息、姿态信息建立处理流程并开展应用分析。空间目标信息主要涉及时间信息、坐标信息、测角信息、测距信息、轨道信息、引力信息、摄动信息、位置信息、速度信息、姿态角信息、姿态角速度信息、恒星位置信息、天文定位信息等，了解各类信息应用方法，对于空间目标有效观测具有重要支撑作用。本书按照从基础知识到信息应用的思路安排全部内容，主要分为以下三个部分：
1) 基础知识，包括空间目标基本概念、典型应用、时间系统、坐标系等，主要阐述时间系统、坐标系的定义，以及各种时间、坐标之间的相互转换方法。时间系统包括世界时、协调世界时、北京时等。坐标系包括太阳系质心坐标系、地心坐标系、站心坐标系、卫星本体坐标系等。
2) 信息处理，包括基于观测数据的空间目标初轨计算、轨道确定、姿态确定等方法，主要阐述空间目标轨道与姿态确定、误差分析的实现过程和算例。观测数据包括测距、测角和测速数据等。姿态参数包括俯仰、偏航和滚动欧拉角。
3) 信息应用，包括基于观测数据的空间目标天文定位、目标变轨检测等方法，主要阐述恒星信息计算、空间目标位置提取、空间目标变轨判断、变轨参数计算的实现过程与算例。恒星信息包括平赤经、平赤纬、星等、自行参数等。空间目标位置包括赤经、赤纬等。变轨参数包括变轨时间、速度增量等。
本书编写分工如下：张兵主要撰写第1章至第3章，王东亚主要撰写第4章至第5章，苑刚主要撰写第6章，李朋远主要撰写第7章。考虑相关内容之间的联系和差别，在不同章节对相关公式与描述进行了针对性重复阐述，既保持了相关计算方法的完整性，也便于读者查阅与参考。
在此，特别感谢黄剑副研究员，为本书内容安排提供了宝贵建议。
囿于作者的写作水平及精力，本书难免存在疏漏和不妥之处，敬请广大读者批评指正。
作者
2025年4月
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