北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座設(shè)計與實現(xiàn)

目錄
“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)叢書”序
前言
第1章緒論1
1.1概述1
1.2星座設(shè)計及其發(fā)展2
1.3國外導航星座的發(fā)展與現(xiàn)狀6
1.4北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展10
1.5本書的結(jié)構(gòu)安排14
第2章基礎(chǔ)知識15
2.1衛(wèi)星軌道動力學基礎(chǔ)15
2.1.1二體問題15
2.1.2衛(wèi)星星下點計算方法18
2.1.3衛(wèi)星覆蓋性計算方法19
2.1.4軌道攝動28
2.1.5軌道機動30
2.1.6導航衛(wèi)星常用軌道設(shè)計35
2.1.7衛(wèi)星軌道控制與保持40
2.2一般星座設(shè)計方法45
2.2.1星座覆蓋類型和基本構(gòu)型45
2.2.2星座任務(wù)分析50
2.2.3特殊軌道在星座的應用54
第3章星座設(shè)計約束條件58
3.1一般星座設(shè)計約束條件58
3.2北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座特有約束條件60
3.2.1北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展戰(zhàn)略61
3.2.2北斗雙星定位星座設(shè)計約束條件63
3.2.3北斗區(qū)域?qū)Ш叫亲O(shè)計約束條件64
3.2.4北斗全球?qū)Ш叫亲O(shè)計約束條件66
3.3結(jié)論73
第4章衛(wèi)星導航原理與星座性能評價指標74
4.1衛(wèi)星導航原理74
4.1.1參考坐標系74
4.1.2時間系統(tǒng)76
4.1.3利用到達時間進行定位的原理83
4.1.4衛(wèi)星導航定位方式84
4.1.5衛(wèi)星導航定位基本方程85
4.1.6導航定位精度因子的定義與計算88
4.2一般星座性能評價指標92
4.3北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座性能評價指標95
4.3.1覆蓋性96
4.3.2導航定位精度因子98
4.3.3精度因子可用性100
4.3.4導航星座值101
4.3.5衛(wèi)星無線電定位服務(wù)覆蓋區(qū)102
4.3.6短報文覆蓋區(qū)102
4.3.7功率增強覆蓋區(qū)103
4.3.8北斗精度增強覆蓋區(qū)104
4.3.9星間鏈路對構(gòu)型配置的要求104
4.4結(jié)論106
第5章北斗雙星定位星座設(shè)計與實現(xiàn)107
5.1雙星定位系統(tǒng)的需求與約束107
5.2雙星定位原理與實現(xiàn)108
5.2.1雙星定位原理108
5.2.2雙星定位系統(tǒng)工作過程111
5.3雙星定位系統(tǒng)的組成與功能112
5.3.1系統(tǒng)組成112
5.3.2系統(tǒng)技術(shù)指標113
5.3.3系統(tǒng)功能114
5.4雙星定位系統(tǒng)的特點115
5.5雙星定位系統(tǒng)的應用116
5.6雙星定位星座軌道控制117
5.6.1北斗一號衛(wèi)星的共位運行控制117
5.6.2北斗一號衛(wèi)星離軌控制123
5.7結(jié)論125
第6章北斗區(qū)域?qū)Ш叫亲O(shè)計與實現(xiàn)127
6.1區(qū)域?qū)Ш叫亲蝿?wù)分析127
6.1.1用戶需求127
6.1.2對星座設(shè)計的約束128
6.2區(qū)域?qū)Ш叫亲Ｅc仿真130
6.2.1區(qū)域?qū)Ш叫亲O(shè)計模型130
6.2.2區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)星座多方案比較仿真132
6.2.3區(qū)域?qū)Ш叫亲O(shè)計小結(jié)141
6.3區(qū)域?qū)Ш叫亲M網(wǎng)與維護策略141
6.3.1區(qū)域?qū)Ш叫亲渴鸩呗?41
6.3.2區(qū)域?qū)Ш叫亲l(wèi)星發(fā)射窗口設(shè)計146
6.3.3區(qū)域?qū)Ш叫亲S護策略151
6.4區(qū)域?qū)Ш叫亲O(shè)計結(jié)果與評估164
6.4.1區(qū)域?qū)Ш叫亲O(shè)計結(jié)果164
6.4.2區(qū)域?qū)Ш叫亲阅茉u估166
6.5區(qū)域?qū)Ш叫亲鶄浞莶呗?73
6.5.1星座冗余特性分析173
6.5.2星座備份策略178
6.5.3星座備份衛(wèi)星軌道選擇179
6.6結(jié)論194
第7章北斗全球?qū)Ш叫亲O(shè)計與實現(xiàn)196
7.1全球?qū)Ш叫亲蝿?wù)分析196
7.1.1星座設(shè)計的基本約束196
7.1.2星座設(shè)計的基本思路200
7.2全球?qū)Ш叫亲Ｅc仿真201
7.2.1全球基本星座設(shè)計201
7.2.2區(qū)域增強星座設(shè)計209
7.2.3星座設(shè)計小結(jié)211
7.3全球?qū)Ш叫亲渴鹋c維護策略211
7.3.1全球?qū)Ш叫亲渴鸩呗?11
7.3.2全球?qū)Ш叫亲鶚?gòu)型保持216
7.4全球?qū)Ш叫亲O(shè)計結(jié)果與評估226
7.4.1全球?qū)Ш叫亲O(shè)計結(jié)果226
7.4.2全球?qū)Ш叫亲阅茉u估227
7.5全球?qū)Ш叫亲鶄浞菖c重構(gòu)策略235
viii北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座設(shè)計與實現(xiàn)
7.5.1星座冗余性分析235
7.5.2星座構(gòu)型重構(gòu)控制方法241
7.5.3星座構(gòu)型備份策略設(shè)計246
7.6結(jié)論250
第8章北斗IGSO和MEO衛(wèi)星離軌原則與策略251
8.1國際規(guī)則與臨近衛(wèi)星分布251
8.1.1離軌國際規(guī)則251
8.1.2IGSO使用情況及衛(wèi)星離軌研究現(xiàn)狀253
8.1.3GNSS現(xiàn)狀及MEO衛(wèi)星離軌處置研究257
8.2IGSO和MEO棄置軌道穩(wěn)定性影響分析259
8.2.1理論基礎(chǔ)259
8.2.2IGSO衛(wèi)星棄置軌道穩(wěn)定性影響要素分析259
8.2.3MEO衛(wèi)星棄置軌道穩(wěn)定性影響分析261
8.2.4IGSO衛(wèi)星不離軌的風險分析263
8.2.5MEO衛(wèi)星不離軌的風險分析265
8.2.6小結(jié)274
8.3IGSO衛(wèi)星離軌原則與策略研究274
8.3.1IGSO衛(wèi)星離軌處置原則274
8.3.2北斗IGSO衛(wèi)星離軌參數(shù)研究274
8.3.3北斗IGSO衛(wèi)星離軌參數(shù)符合性評價278
8.4MEO衛(wèi)星離軌原則與策略279
8.4.1MEO衛(wèi)星離軌處置原則279
8.4.2北斗MEO衛(wèi)星離軌參數(shù)研究279
8.4.3北斗MEO衛(wèi)星離軌參數(shù)符合性評價283
8.5結(jié)論283
第9章未來發(fā)展與展望285
9.1衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展285
9.2衛(wèi)星導航星座相關(guān)的技術(shù)發(fā)展288
9.3星座設(shè)計的研究方向291
參考文獻293