航天器飛行防碰預警技術 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　《航天器飛行防碰預警技術》共七章，分彆從空間目標軌道計算基礎、空間目標探測技術、軌道運動力學模型、空間環境對在軌航天器飛行安全影響、空間目標軌道計算方法、航天器碰撞預警策略，對降低虛警、提高預警的航天器碰撞預警及規避可工程化實施進行瞭詳細講述，從而控製在軌航天器規避碰撞風險，以保障航天器長期安全運行。

內頁插圖

目錄

第1章 航天器防碰預警概述
1．1 空間目標的分布與特性
1．2 空間碎片的特性與危害
1．3 航天器碰撞預警

第2章 航天器防碰預警軌道計算基礎
2．1 天文學基本定義與轉換
2．1．1 天文學基本概念
2．1．2 時間係統及主要轉換公式
2．1．3 坐標係統及主要轉換公式
2．2 空間目標軌道基本定義與轉換
2．2．1 空間目標二體運動
2．2．2 二體問題的積分
2．2．3 空間目標軌道根數的基本轉換
2．2．4 空間目標軌道攝動力

第3章 空間目標探測技術
3．1 概述
3．1．1 地基探測
3．1．2 天基探測
3．2 雷達測量技術
3．2．1 雷達測量元素
3．2．2 雷達測量數據建模
3．2．3 典型空間目標監視雷達
3．3 光電探測技術
3．3．1 光電測量基本原理
3．3．2 光電望遠鏡測量元素
3．3．3 光電望遠鏡測量數據建模
3．3．4 望遠鏡的測量誤差及補償技術
3．4 測量數據公共修正模型
3．4．1 各測量元素對空間目標位置偏導數
3．4．2 對流層摺射誤差修正
3．4．3 電離層摺射誤差修正
3．4．4 廣義相對論效應誤差修正
3．4．5 垂綫偏差修正
3．5 探測網與軌道精度關係

第4章 空間環境與空間目標軌道
4．1 大氣對空間目標軌道的影響
4．2 大氣密度模型
4．2．1 大氣密度建模原理
4．2．2 現有大氣密度模型介紹
4．3 大氣密度模型的係統差和偶然差
4．4 影響大氣密度的空間環境參數預報置信度
4．4．1 F10．7預報置信度分析
4．4．2 Ap預報置信度分析
4．4．3 環境參數預報對軌道預報誤差的影響
4．5 航天器碰撞預警計算中大氣攝動計算策略
4．5．1 解算大氣阻力係數吸收係統誤差
4．5．2 地磁活動正常狀態下大氣阻力係數應用與定軌預報影響因素分析
4．5．3 地磁活動異常下大氣阻力係數應用與定軌預報影響因素分析

第5章 航天器防碰預警軌道計算方法
5．1 精密軌道計算方法
5．1．1 軌道參數最優估計方法
5．1．2 數值積分方法
5．1．3 數值法精密軌道計算
5．2 編目軌道計算方法
5．2．1 簡易數值計算方法（簡化動力學模型）
5．2．2 兩行根數編目軌道計算方法
5．2．3 平均根數法編目軌道計算方法
5．2．4 精度分析

第6章 航天器防碰預警與規避策略
6．1 碰撞預警計算方法
6．1．1 危險目標篩選
6．1．2 最小距離計算方法
6．1．3 碰撞概率計算方法
6．2 航天器規避的基本方法
6．2．1 高度規避方法
6．2．2 時間規避方法
6．3 航天器飛行安全碰撞預警策略及示例
6．3．1 危險目標篩選階段
6．3．2 日常預警分析階段
6．3．3 精預警階段
6．3．4 規避控製階段
結束語
參考文獻

前言/序言

　　2015年6月22日至24日，在美國華盛頓舉行瞭第七輪中美戰略與經濟對話，雙方就重大雙邊、地區和全球性問題深入交換意見，並達成瞭8章共127條一緻性成果。其中，第102條標題為衛星碰撞規避，文中明確重申在軌碰撞規避符閤雙方和平探索利用外層空間的共同利益。中美雙方認為，安全解決在軌危險接近需要進一步磋商，以在雙方現有閤作基礎上確保問題及時得到解決，減小意外碰撞的概率。中美雙方還決定，作為中美民用航天閤作對話的一部分，繼續開展雙邊政府間關於衛星碰撞規避以及外層空間活動長期可持續性的磋商。衛星碰撞規避能作為兩個大國空間安全閤作的重要內容，可見在浩渺太空中，衛星飛行的安全形勢已足夠嚴峻，它最主要的根源是日益增多的空間目標。
　　空間目標主要是指在用航天器（包括正在工作的衛星、空間站等）和空間碎片（包括火箭殘骸、報廢的航天器、火箭和航天器解體後的碎片等）兩類長期滯留太空的人造有用物體和無用垃圾。據測算，目前滯留太空尺寸在厘米級以上的空間目標已在數十萬量級。它們的存在，嚴重影響瞭在用航天器的飛行安全，並造成在用航天器運行環境不斷惡化。
　　西安衛星測控中心在20年前，就在李濟生院士的主導下，陸續開展瞭空間目標精密軌道測定與預報工作。後來，基於載人航天確保萬無一失的需求考慮，成立瞭航天器防碰預警團隊，就此拉開瞭我國碰撞預警研究工作的序幕。本書也是該團隊多年工作和實踐的理論結晶。
　　全書共分為6章。第1章介紹航天器飛行防碰撞預警的必要性和基本原理；第2章簡要介紹與航天器碰撞預警計算精度匹配的時間、坐標和軌道動力學基本模型；第3章主要介紹用非閤作方式探測空間目標的主要測量手段、測量模型建立及航天器碰撞預警對探測網布設的需求；第4章主要介紹影響航天器碰撞預警可信度的主要瓶頸問題，即低軌空間目標軌道預報中大氣模型的建立與誤差削弱技術；第5章主要介紹航天器碰撞預警不同階段使用的各種優化軌道計算方法；第6章主要介紹預警的方法、步驟及主要規避策略。
　　特彆要感謝李濟生院士在本書編寫過程中給予的大量寶貴指導和建設性意見，特彆感謝航天器防碰預警團隊全體同事多年來對該項事業的付齣。趙治、王秀紅、高彥平、楊洋、崔文、苗春林、鬍文華、馮定華、張玄等為本書提供瞭大量詳實算例和素材，徐蓉、王嚮東、孫誌兵、李永華等做瞭大量的校對工作，在此對他們錶示衷心的感謝！
　　希望本書的齣版能夠為航天器精密軌道確定、空間目標跟蹤測量、空間環境監測及空間管理規劃技術的發展提供一些有價值的學術參考。由於水平所限，在書中難免有不妥和學術爭鳴之處，懇請讀者批評指正。
　　作者
　　2016年12月於西安
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