航天器自主天文导航原理与方法
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内容提要：
天文导航技术是航天器的自主导航手段之一，天文导航系统由于精度较高、自主性强正得到越来越广泛的应用。本书主要根据作者课题组全体成员多年来的研究成果和国内外天文导航技术领域的最新进展撰写而成，全书内容分五部分，共十一章。第一部分包括前三章，主要介绍了天文导航的相关基础知识和基本理论。第二部分包括第四章和第五章，系统地论述了地球卫星自主天文导航的原理与方法。第三部分由第六章组成，专门研究了深空探测器的自主天文导航原理与方法。本书的第四部分也即第七章，主要介绍了作者课题组将惯性/天文组合导航应用在弹道导弹上取得的部分研究成果。第五部分包括第八章～第十章，介绍天文导航的计算机仿真和半物理仿真技术，包括利用STK软件的天文导航系统的计算机仿真和天文导航半物理仿真系统设计方法以及星图匹配与星体识别方法。最后在第十一章还对天文导航未来的发展趋势进行了展望。
本书既可作为从事导航技术研究和应用领域的工程技术人员的参考书，也可作为高等院校相关专业高年级本科生和研究生的教材及参考书。 编辑推荐：
本书是一部关于航天器自主天文导航的理论专著。本书主要根据作者课题组全体成员多年来的研究成果和国内外天文导航技术领域的最新进展撰写而成，全书内容分五部分，共十一章。全书重点研究了三大类航天器（地球卫星、深空探测器和弹道导弹）天文导航的基本原理和方法，适合航天器研究工作者。
目录：
第一章 概论
1.1 天文导航概述 1.1.1 天文导航特点 1.1.2 天文导航历史 1.1.3 天文导航发展现状 1.2 天体和天体运动 1.2.1 天体 1.2.2 天体运动 1.3 常用坐标系 1.3.1 天球上的基本点、线、圆 1.3.2 赤道坐标系 1.3.3 地平坐标系 1.3.4 黄道坐标系 1.4 时间系统 1.4.1 恒星日、太阳日、平阳日 1.4.2 各种时间系统 1.4.3 地方时和区时 1.4.4 历法的基本概念 1.5 本章小结 参考文献 第二章 天文导航的天体敏感器 2.1 引言 2.2 天体敏感器分类 2.3 恒星敏感器 2.3.1 恒星敏感器简介 2.3.2 恒星敏感器分类 2.3.3 恒星敏感器设计 2.3.4 恒星敏感器误差分析与标定 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 地球敏感器分类 2.5.3 地球敏感器设计 2.5.4 地球敏感器试验与标定 2.6 其他天体敏感器 2.7 空间六分仪自主天文定位系统(SS—ANARS) 2.8 MANS自主天文导航系统 2.8.1 MANS自主导航系统原理 2.8.2 MANS自主导航系统硬件 2.8.3 MANS自主导航系统软件 2.8.4 MANS自主导航系统特点 2.9 本章小结 参考文献 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 航天器二体轨道和轨道要素 3.2.1 二体问题 3.2.2 6个积分和轨道要素 3.3 航天器轨道摄动 3.3.1 航天器轨道摄动方程 3.3.2 地球非球形引力摄动 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 3.3.6 潮汐摄动 3.4 深空探测器的轨道运动 3.4.1 多体问题和限制性三体问题 3.4.2 地月飞行的轨道运动 3.5 航天器自主天文导航基本原理 3.5.1 航天器基于轨道动力学方程的天文导航基本原理 3.5.2 航天器纯天文几何解析方法基本原理 3.6 本章小结 参考文献 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 航天器自主天文导航技术 4.2.1 航天器自主导航的意义 4.2.2 地球卫星自主天文导航技术概述 4.3 地球卫星直接敏感地平自主天文导航原理 4.4 地球卫星直接敏感地平自主天文导航系统的数学模型 4.4.1 系统的状态方程 4.4.2 系统的量测方程 4.4.3 计算机仿真 4.5 自主天文导航系统滤波方法 4.5.1 滤波方法综述 4.5.2 几种经典的滤波方法 4.5.3 先进的粒子滤波方法 4.6 地球卫星直接敏感地平天文导航方法性能分析 4.6.1 不同轨道动力学方程对导航性能的影响 4.6.2 滤波周期对导航陛能的影响 4.6.3 观测量对导航性能的影响 4.6.4 星敏感器安装方位对导航性能的影响 4.7 地球卫星直接敏感地平天文导航方法的可观测性分析 4.7.1 与状态方程相关的影响因素及可观测性分析 4.7.2 与量测方程相关的影响因素及可观测性分析 4.8 本章小结 参考文献 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天文导航原理 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 大气密度分布特性及星光折射特性建模 5.3 地球卫星间接敏感地平的自主天文导航系统 5.3.1 系统的状态方程 5.3.2 系统的量测方程 5.3.3 计算机仿真 5.4 基于信息融合的直接敏感地平和间接敏感地平相结合的自主天文导航方法 5.4.1 基于信息融合的自主天文导航方法原理 5.4.2 基于信息融合的自适应Unscented卡尔曼滤波方法 5.4.3 计算机仿真 5.5 星光折射间接敏感地平的自主天文导航精度分析 5.5.1 量测信息对导航精度的影响分析 5.5.2 轨道参数对导航精度的影响分析 5.6 本章小结 参考文献 第六章 深空探测器的自主天文导航原理与方法 6.1 引言 6.1.1 深空探测的发展 6.1.2 天文导航对深空探测的重要性 6.2 月球探测器在转移轨道上的天文导航方法 6.2.1 月球探测器在转移轨道上的轨道动力学方程 6.2.2 基于星光角距的自主天文导航方法 …… 第七章 弹道导弹的惯性/天文组合导航原理与方法 第八章 利用STK的天文导航系统计算机仿真 第九章 天文导航中星图预处理及匹配识别技术 第十章 天文导航半物理仿真系统 第十一章 航天器天文导航展望 前言：
天文导航技术是一门既古老又年轻的技术，起源于航海，发展于航空，辉煌于航天。天文导航的历史悠久，我国早在15世纪初(明代)，郑和七下西洋时就把航海天文定位与导向仪器罗盘的应用结合起来，以“过洋牵星图”为依据，达到了较高的导航精度，它代表了15世纪初天文导航的世界水平，而在西方15世纪末哥伦布探索新大陆的航行中也采用了天文导航技术。在现代无线电导航技术出现之前，天文导航一直是舰船航海中最先进导航技术的代表。随着人类航空技术的发展，天文导航的应用领域也从航海发展到航空，20世纪第二次世界大战中，舰船和飞机采用天文导航作为主要导航方式，以无线电导航作为辅助手段，当时以六分仪为..
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