脉冲雷达跟踪测量数据处理技术

第1章　概论

1.1　脉冲雷达在航天测控网中的作用

1.2　脉冲雷达跟踪测量与数据处理的研究内容

1.3　本书的体系结构和特色

第2章　脉冲雷达的跟踪测量与数据获取

2.1　雷达测量原理与实现技术

2.1.1　脉冲雷达的测距技术

2.1.2　测角原理与实现技术

2.1.3　测速原理与实现技术

2.2　脉冲雷达的数据获取与格式转换

2.2.1　几种典型脉冲雷达的测量数据记录格式

2.2.2　脉冲雷达测量数据的量纲复原

2.3　雷达数据预处理接口子系统设计与实现

第3章　雷测数据的误差源分析与数学建模

3.1　误差分类与误差处理的典型方法

3.2　雷测数据的误差源

3.2.1　测距误差

3.2.2　测角误差

3.2.3　测速误差

3.3　雷测数据系统误差的数学建模

3.3.1　设备系统误差的数学模型

3.3.2　过程误差的数学模型

3.4　随机误差的数学建模

3.5　过失误差与野值点数据的数学建模

3.5.1　野值点的定义与成因分析

3.5.2　野值点的分类

3.5.3　野值点的模型描述

3.6　雷测数据设备系统误差修正的应用

第4章　雷达跟踪过程的误差修正

4.1　电波折射误差的分层实测修正

4.1.1　折射误差基本模型

4.1.2　折射误差修正的球形分层假定与计算方法

4.1.3　应用实例

4.2　电波折射误差的经验一分层修正

4.2.1　电波折射指数经验公式修正

4.2.2　仰角数据折射经验一分层修正

4.2.3　测距数据折射经验一分层修正

4.2.4　经验一分层修正方法的仿真

4.3　雷达测量数据时间误差的修正

4.4　跟踪部位修正算法

第5章　雷测数据随机误差的滑动平滑技术

5.1　数据平滑技术概论

5.2　滑动多项式平滑与稳健平滑

5.3　线性最优正交多项式滑动平滑

5.4　双重中值容错平滑算法

5.4.1　平滑算法的设计

5.4.2　无异常数据情况下平滑效果的仿真分析

5.4.3　含异常数据情况下平滑算法的容错能力分析

第6章　雷测数据野值点的检测与修复

6.1　野值点差分检测法

6.2　野值点拟合外推检测法

6.3　野值点的管道检测法

6.4　无需建模的容错平滑器检测法

……

第7章　航天器弹道与轨道动力学建模

第8章　弹道与轨道的单站确定技术

第9章　多台雷达联测数据融合处理技术及应用

第10章　脉冲雷多站联测EMBET技术及其应用

第11章　脉冲雷达与其他信息的融合处理

参考文献2100433B

本书内容充实、结构严谨、技术含量高，可以作为雷达测量、雷达信号处理及航天测控系统工程等专业的本科生、研究生教材。书中内容和方法也可供航空测量与航天测控等工程领域的技术人员参考使用。

雷达跟踪测量与数据处理是一门涉及无线电测量、探索性数据分析、统计数据诊断、时间序列分析、随机信号处理等多个学科知识综合运用的现代数据分析与处理技术。

本书以航天工程为背景，系统阐述了单脉冲雷达跟踪原理、雷达测量数据获取、误差分析与处理、单台套雷达数据处理、多台套雷达数据综合处理，以及雷达与其他类型数据融合处理等相互关联的6个方面内容。

全书由11章构成，吸收了作者及其所在单位近20年相关工作的系列性研究成果，并结合航天工程实际给出了大量的应用对策和仿真实例，对雷达数据处理的理论和应用都具有重要参考价值。

本书以航天工程为背景，系统阐述了光学跟踪测量原理、数据获取、误差分析与处理、数据质量检查与评估、箭体漂移与姿态确定、目标弹道确定与精度估计等相关技术。全书共分7章，第1章介绍了光学跟踪测量有关内容；

第2章介绍了光学跟踪测量设备；第3章介绍了事后光测数据获取技术；第4章介绍了光测数据误差分析与误差修正处理知识；第5章介绍了光测数据质量检查与评估；第6章介绍了箭体姿态与漂移光测数据处理技术；第7章介绍了运载火箭飞行弹道的光测数据处理技术。本书合理吸收了作者及其所在单位20多年相关工作的系列性研究成果，并结合航天工程实践给出了大量的应用效果和仿真实例，对光测数据处理理论和应用都具有重要参考价值。本书可供光学跟踪测量、光学数据处理及航天测控系统工程等专业的本科生、研究生学习。书中内容和方法也可供航空测量与航天测控等工程领域的技术人员参考使用

第1章概论

1.1光学跟踪测量在航天测控网中的作用

1.2国内外光学测量发展现状

1.2.1国外发展现状

1.2.2国内发展情况

1.3航天器光学跟踪测量数据处理若干关键技术

参考文献

第2章光学跟踪测量设备

2.1高速电视测量系统

2.1.1系统工作原理

2.1.2系统组成及功能

2.2经纬仪测量系统

2.2.1系统工作原理

2.2.2系统组成及功能

2.3实况记录仪测量系统

2.3.1系统工作原理

2.3.2系统组成及功能

2.4光电望远镜系统

2.4.1系统工作原理

2.4.2系统组成及功能

参考文献

参考文献

第3章事后光测数据获取

3.1判读仪

3.1.1视频图像判读仪工作原理与技术实现

3.1.2胶片判读仪工作原理与技术实现

3.2光学畸变与校准

3.2.1视频图像判读的光学畸变校准处理

3.2.2胶片判读的区域化畸变校准处理

3.2.3视频图像判读细分技术

3.3光学测量数据获取与格式

3.3.1视频图像和胶片测量数据记录格式

3.3.2光测数据的量纲复原

3.4判读系统主要技术指标标定方法

3.4.1视频图像判读系统标定方法

3.4.2胶片判读系统标定方法

参考文献

第4章光测数据误差分析与修正处理

4.1跟踪误差与修正

4.1.1跟踪误差

4.1.2误差修正

4.2系统误差标定与数学模型

4.2.1设备系统误差简介

4.2.2轴系误差对测角的影响

4.2.3常规系统误差数学模型

4.2.4特殊系统误差数学模型

4.3时间误差修正

4.3.1激光测距延时修正

4.3.2采样点时间不一致修正

4.4跟踪部位误差的数学模型与修正

4.4.1箭体漂移跟踪部位误差及修正

4.4.2激光测距跟踪部位误差及修正

4.4.3光波折射误差及修正

参考文献

第5章光测数据质量检查与评估

5.1光学成像质量检查

5.2判读误差不确定度分析

5.2.1视频图像判读不确定度分析

5.2.2胶片判读不确定度分析

5.3光学数据质量检查

5.3.1基于比对的残差检查

5.3.2不同设备的时间一致性分析

5.4异常变化数据的识别与诊断技术

5.4.1数据波动的量化评定与时域滤波技术

5.4.2数据散乱的识别与诊断技术

5.4.3数据摆动的识别与诊断技术

5.5数据过失误差的检查与处理

5.5.1丢点/重点诊断与修复

5.5.2异常点识别与修复

5.5.3斑点识别与修复

5.6残差平稳性检验

5.6.1逆序数检验法

5.6.2归一化游程检验法

5.7非平稳残差序列趋势项分离

5.7.1趋势项的拟合分离

5.7.2比对差值序列与比较标准的相依关系分析

5.8随机误差模型分析与统计

5.8.1典型的随机误差统计方法

5.8.2稳健统计法

5.8.3容错平滑残差统计法

5.8.4加权最小一乘统计方法

5.9布站结构的影响分析与评估

5.9.1影响分析方法

5.9.2实例分析与评估

5.9.3布站优化

参考文献

第6章箭体姿态与漂移光测数据处理

6.1箭体姿态与漂移基础知识

6.1.1箭体舵面定义

6.1.2箭体坐标系

6.1.3箭体姿态描述

6.1.4垂直起飞与箭体漂移

6.2光测跟踪测量及计算

6.2.1测站的布站

6.2.2箭体测量标志

6.3箭体漂移计算

6.3.1箭体测量点坐标位置计算

6.3.2箭体测量点漂移及漂移方位角计算

6.4箭体姿态确定

6.4.1箭体俯仰角及偏航角确定

6.4.2箭体滚动角确定

6.5测元数据对漂移量数据影响分析

6.5.1分析模型

6.5.2误差计算

6.6发射点偏差对漂移量影响分析

6.6.1发射坐标及旋转矩阵

6.6.2扰动矩阵

6.6.3误差计算

6.7判读误差对漂移量影响分析

6.7.1误差模型

6.7.2误差分析

6.8摄影焦距对漂移量影响分析

6.8.1影响分析

6.8.2实例分析

6.8.3焦距测量与修正

6.9箭体漂移规律建模、分析与预测

6.9.1箭体漂移规律分析

6.9.2箭体漂移预报

参考文献

第7章运载火箭飞行弹道的光测数据处理

7.1单台光测设备弹道确定

7.1.1定位算法

7.1.2误差传播与精度计算

7.1.3速度分量算法

7.2多台交会弹道确定

7.2.1测元层数据融合估计

7.2.2弹道层数据组合估计

7.3弹道数值微分法

7.3.1容错拟合微分算法

7.3.2容错样条微分算法

7.3.3容错插值微分算法

7.3.4滑动递推微分预报和容错微分预报算法

7.3.5几种典型微分效果比较分析

7.4其他参数的确定

7.5光学数据与其他数据融合处理技术

7.5.1与高精度测速系统信息融合处理

7.5.2与GPS测量信息融合处理

参考文献