截至2024年12月底,美國SpaceX公司星鏈衛(wèi)星入軌數量超過7 000顆,美國公開數據公布空間目標數量接近3萬個。隨著人類航天器發(fā)射、空間試驗活動逐步增加,空間目標數量逐步增加,空間目標信息應用受到更多關注?臻g目標信息應用包含豐富內容,其中,軌道信息、姿態(tài)信息、測量數據成為關注重點,形成了豐富的理論技術成果。本書主要圍繞空間目標軌道信息、姿態(tài)信息開展處理與應用分析,呈現具體處理方法和流程,為空間目標信息應用效果分析提供支持。
本書圍繞空間目標信息處理與應用方法,針對軌道信息、姿態(tài)信息建立處理流程并開展應用分析?臻g目標信息主要涉及時間信息、坐標信息、測角信息、測距信息、軌道信息、引力信息、攝動信息、位置信息、速度信息、姿態(tài)角信息、姿態(tài)角速度信息、恒星位置信息、天文定位信息等,了解各類信息應用方法,對于空間目標有效觀測具有重要支撐作用。本書按照從基礎知識到信息應用的思路安排全部內容,主要分為以下三個部分:
1) 基礎知識,包括空間目標基本概念、典型應用、時間系統(tǒng)、坐標系等,主要闡述時間系統(tǒng)、坐標系的定義,以及各種時間、坐標之間的相互轉換方法。時間系統(tǒng)包括世界時、協(xié)調世界時、北京時等。坐標系包括太陽系質心坐標系、地心坐標系、站心坐標系、衛(wèi)星本體坐標系等。
2) 信息處理,包括基于觀測數據的空間目標初軌計算、軌道確定、姿態(tài)確定等方法,主要闡述空間目標軌道與姿態(tài)確定、誤差分析的實現過程和算例。觀測數據包括測距、測角和測速數據等。姿態(tài)參數包括俯仰、偏航和滾動歐拉角。
3) 信息應用,包括基于觀測數據的空間目標天文定位、目標變軌檢測等方法,主要闡述恒星信息計算、空間目標位置提取、空間目標變軌判斷、變軌參數計算的實現過程與算例。恒星信息包括平赤經、平赤緯、星等、自行參數等?臻g目標位置包括赤經、赤緯等。變軌參數包括變軌時間、速度增量等。
本書編寫分工如下:張兵主要撰寫第1章至第3章,王東亞主要撰寫第4章至第5章,苑剛主要撰寫第6章,李朋遠主要撰寫第7章?紤]相關內容之間的聯系和差別,在不同章節(jié)對相關公式與描述進行了針對性重復闡述,既保持了相關計算方法的完整性,也便于讀者查閱與參考。
在此,特別感謝黃劍副研究員,為本書內容安排提供了寶貴建議。
囿于作者的寫作水平及精力,本書難免存在疏漏和不妥之處,敬請廣大讀者批評指正。
作者
2025年4月