北斗卫星导航系统星座设计与实现

目录“北斗卫星导航系统丛书”序前言第1章绪论11.1概述11.2星座设计及其发展21.3国外导航星座的发展与现状61.4北斗卫星导航系统的发展101.5本书的结构安排14第2章基础知识152.1卫星轨道动力学基础152.1.1二体问题152.1.2卫星星下点计算方法182.1.3卫星覆盖性计算方法192.1.4轨道摄动282.1.5轨道机动302.1.6导航卫星常用轨道设计352.1.7卫星轨道控制与保持402.2一般星座设计方法452.2.1星座覆盖类型和基本构型452.2.2星座任务分析502.2.3特殊轨道在星座的应用54第3章星座设计约束条件583.1一般星座设计约束条件583.2北斗卫星导航系统星座特有约束条件603.2.1北斗卫星导航系统的发展战略613.2.2北斗双星定位星座设计约束条件633.2.3北斗区域导航星座设计约束条件643.2.4北斗全球导航星座设计约束条件663.3结论73第4章卫星导航原理与星座性能评价指标744.1卫星导航原理744.1.1参考坐标系744.1.2时间系统764.1.3利用到达时间进行定位的原理834.1.4卫星导航定位方式844.1.5卫星导航定位基本方程854.1.6导航定位精度因子的定义与计算884.2一般星座性能评价指标924.3北斗卫星导航系统星座性能评价指标954.3.1覆盖性964.3.2导航定位精度因子984.3.3精度因子可用性1004.3.4导航星座值1014.3.5卫星无线电定位服务覆盖区1024.3.6短报文覆盖区1024.3.7功率增强覆盖区1034.3.8北斗精度增强覆盖区1044.3.9星间链路对构型配置的要求1044.4结论106第5章北斗双星定位星座设计与实现1075.1双星定位系统的需求与约束1075.2双星定位原理与实现1085.2.1双星定位原理1085.2.2双星定位系统工作过程1115.3双星定位系统的组成与功能1125.3.1系统组成1125.3.2系统技术指标1135.3.3系统功能1145.4双星定位系统的特点1155.5双星定位系统的应用1165.6双星定位星座轨道控制1175.6.1北斗一号卫星的共位运行控制1175.6.2北斗一号卫星离轨控制1235.7结论125第6章北斗区域导航星座设计与实现1276.1区域导航星座任务分析1276.1.1用户需求1276.1.2对星座设计的约束1286.2区域导航星座建模与仿真1306.2.1区域导航星座设计模型1306.2.2区域导航系统星座多方案比较仿真1326.2.3区域导航星座设计小结1416.3区域导航星座组网与维护策略1416.3.1区域导航星座部署策略1416.3.2区域导航星座卫星发射窗口设计1466.3.3区域导航星座维护策略1516.4区域导航星座设计结果与评估1646.4.1区域导航星座设计结果1646.4.2区域导航星座性能评估1666.5区域导航星座备份策略1736.5.1星座冗余特性分析1736.5.2星座备份策略1786.5.3星座备份卫星轨道选择1796.6结论194第7章北斗全球导航星座设计与实现1967.1全球导航星座任务分析1967.1.1星座设计的基本约束1967.1.2星座设计的基本思路2007.2全球导航星座建模与仿真2017.2.1全球基本星座设计2017.2.2区域增强星座设计2097.2.3星座设计小结2117.3全球导航星座部署与维护策略2117.3.1全球导航星座部署策略2117.3.2全球导航星座构型保持2167.4全球导航星座设计结果与评估2267.4.1全球导航星座设计结果2267.4.2全球导航星座性能评估2277.5全球导航星座备份与重构策略235viii北斗卫星导航系统星座设计与实现7.5.1星座冗余性分析2357.5.2星座构型重构控制方法2417.5.3星座构型备份策略设计2467.6结论250第8章北斗IGSO和MEO卫星离轨原则与策略2518.1国际规则与临近卫星分布2518.1.1离轨国际规则2518.1.2IGSO使用情况及卫星离轨研究现状2538.1.3GNSS现状及MEO卫星离轨处置研究2578.2IGSO和MEO弃置轨道稳定性影响分析2598.2.1理论基础2598.2.2IGSO卫星弃置轨道稳定性影响要素分析2598.2.3MEO卫星弃置轨道稳定性影响分析2618.2.4IGSO卫星不离轨的风险分析2638.2.5MEO卫星不离轨的风险分析2658.2.6小结2748.3IGSO卫星离轨原则与策略研究2748.3.1IGSO卫星离轨处置原则2748.3.2北斗IGSO卫星离轨参数研究2748.3.3北斗IGSO卫星离轨参数符合性评价2788.4MEO卫星离轨原则与策略2798.4.1MEO卫星离轨处置原则2798.4.2北斗MEO卫星离轨参数研究2798.4.3北斗MEO卫星离轨参数符合性评价2838.5结论283第9章未来发展与展望2859.1卫星导航系统的发展2859.2卫星导航星座相关的技术发展2889.3星座设计的研究方向291参考文献293