《外彈道測量精度分析與評定》系統(tǒng)地論述導(dǎo)彈和航天工程測控系統(tǒng)外彈道測量精度分析與評定技術(shù)的基本原理。主要內(nèi)容包括：外彈道測量在導(dǎo)彈和航天器飛行試驗中的重要地位及其精度評定技術(shù)和方法；測控系統(tǒng)各種外測體制解算彈道參數(shù)的方法和公式，以及外彈道測量精度分析的原理、方法和公式；外測系統(tǒng)測量精度評定技術(shù)和方法等。為了提高外彈道測量精度和有效地評定導(dǎo)彈精度，《外彈道測量精度分析與評定》全面地論述外測彈道解算和導(dǎo)彈精度評定方法的技術(shù)改進途徑；深入闡述了衛(wèi)星鑒定技術(shù)、導(dǎo)航衛(wèi)星鑒定技術(shù)等新的外測系統(tǒng)精度評定技術(shù)和方法。
《外彈道測量精度分析與評定》可供從事導(dǎo)彈和航天測控系統(tǒng)總體設(shè)計、精度評定與數(shù)據(jù)處理工作的科研人員以及高等院校高年級本科生、研究生和教師閱讀。
外彈道測量是導(dǎo)彈、航天器飛行試驗的一項基本任務(wù)，也是導(dǎo)彈、航天器試驗工程的重要組成部分。外彈道測量是利用天基、地基光學(xué)和無線電測量系統(tǒng)跟蹤測量并確定導(dǎo)彈或運載火箭的飛行軌跡，以此考核、評定導(dǎo)彈或運載火箭的技術(shù)性能和精度，為型號的定型和改進提供重要的依據(jù)。半個世紀(jì)以來，由于我國導(dǎo)彈和航天事業(yè)的巨大進步，使得其測控工程也得到了飛速的發(fā)展，并已建成了能夠滿足不同類型導(dǎo)彈、航天器飛行試驗任務(wù)的多種測控網(wǎng)。
隨著導(dǎo)彈和航天器技術(shù)的發(fā)展，不同用途和類型的導(dǎo)彈、航天器試驗越來越多，其試驗內(nèi)容越來越豐富，試驗要求也越來越高，這大大增加了外彈道測量技術(shù)的難度和復(fù)雜性。為此，必須進一步提高外彈道測量的技術(shù)水平才能滿足新的試驗任務(wù)的要求。本書系統(tǒng)地總結(jié)了我國數(shù)十年來外彈道測量精度分析和評定技術(shù)，詳細地論述了以測量精度為核心的試驗精度評定技術(shù)、外彈道測量精度要求的論證方法；外彈道測量體制、各種解算彈道參數(shù)的方法與相應(yīng)的精度估算方法.夕}’彈道測量系統(tǒng)測量精度評定技術(shù)和方法等有關(guān)內(nèi)容；這些技術(shù)是導(dǎo)彈航天測控系統(tǒng)總體方案論證、設(shè)計和制定工作的重要的基礎(chǔ)性研究工作，對于提高外彈道測量技術(shù)水平具有很大的促進作用。
劉利生，上海人，1943年10月出生。1965年7月畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)系�，F(xiàn)任北京跟蹤與通信技術(shù)研究所研究員，主要從事航天測控系統(tǒng)精度評定和數(shù)據(jù)處理方法研究工作。獲部級科技進步一、二等獎五項。編著過《外測數(shù)據(jù)事后處理》、《航天器精確定軌與自校準(zhǔn)技術(shù)》等五部專著，撰寫和發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇。
吳斌，河南洛陽人，1963年4月出生。1988年畢業(yè)于東南大學(xué)，獲碩士學(xué)位，2005年獲西安交通大學(xué)博士學(xué)位�，F(xiàn)任北京跟蹤與通信技術(shù)研究所研究員，主要從事航天測控系統(tǒng)總體設(shè)計工作。獲部級科技進步一、二等獎十余項。編著過《航天器精確定軌與自校準(zhǔn)技術(shù)》等兩部專著，撰寫和發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇。
吳正容，湖北成寧人，1966年8月出生。1989年畢業(yè)于國防科技大學(xué)，2005年獲北京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位。現(xiàn)任北跟蹤與通信技術(shù)研究所高級工程師，主要從事航天測控系統(tǒng)總體設(shè)計工作。獲部級科技進步一、二等獎五項，撰寫和發(fā)表學(xué)術(shù)論文十余篇。
第1章 緒論
1.1 外彈道測量的作用和技術(shù)發(fā)展
1.1.1 外彈道測量的作用
1.1.2 外彈道測量技術(shù)發(fā)展
1.2 外彈道測量精度分析與評定
1.2.1 外彈道測量精度分析
1.2.2 外彈道測量系統(tǒng)精度評定
第2章 測量與測量誤差
2.1 測量與分類
2.1.1 測量的概念
2.1.2 測量的分類
2.2 測量誤差與分類
2.2.1 測量誤差
2.2.2 測量誤差分類
2.2.3 測量誤差度量
2.2.4 外彈道測量的誤差源
第3章 地球參考橢球體和常用坐標(biāo)系
3.1 地球參考橢球體
3.1.1 大地水準(zhǔn)面
3.1.2 地球參考橢球體
3.1.3 子午面和卯酉面
3.2 常用坐標(biāo)系
3.2.1 地心空間直角坐標(biāo)系
3.2.2 大地坐標(biāo)系和天文坐標(biāo)系
3.2.3 發(fā)射坐標(biāo)系
3.2.4 測量坐標(biāo)系
3.2.5 發(fā)射慣性坐標(biāo)系
3.2.6 發(fā)射慣性平移坐標(biāo)系
3.3 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換
3.3.1 地心大地坐標(biāo)系與地心空間直角坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3.2 地心空間直角坐標(biāo)系與發(fā)射坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3.3 地心空間直角坐標(biāo)系與法線測量坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3.4 法線測量坐標(biāo)系與垂線測量坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3.5 地心空間直角坐標(biāo)系與垂線測量坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3.6 發(fā)射坐標(biāo)系與垂線測量坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.3.7 發(fā)射慣性坐標(biāo)系與發(fā)射坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
3.4 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的新方法
3.4.1 發(fā)射坐標(biāo)系與地心空間直角坐標(biāo)系之間新的轉(zhuǎn)換關(guān)系式
3.4.2 發(fā)射坐標(biāo)系與垂線測量坐標(biāo)系之間新的轉(zhuǎn)換關(guān)系式
3.4.3 站址坐標(biāo)計算公式
第4章 外彈道測量精度要求
4.1 彈道式導(dǎo)彈飛行彈道特性及誤差因素
4.1.1 彈道式導(dǎo)彈的飛行彈道
4.1.2 導(dǎo)彈落點偏差和精度
4.1.3 導(dǎo)彈精度指標(biāo)
4.2 導(dǎo)彈落點的干擾因素和制導(dǎo)工具誤差
4.2.1 導(dǎo)彈飛行的干擾因素
4.2.2 制導(dǎo)原理及工具誤差模型
4.3 導(dǎo)彈和運載火箭精度評定技術(shù)和方法
4.3.1 精度評定中應(yīng)用的估計方法
4.3.2 導(dǎo)彈精度的評定技術(shù)和方法
4.3.3 外彈道測量精度指標(biāo)論證
第5章 外彈道測量體制
5.1 外測體制分類
5.1.1 測角體制
5.1.2 測距測角體制
5.1.3 測距體制
5.1.4 距離及距離差體制
5.1.5 距離和測量體制
5.2 外測體制與布站設(shè)計
5.2.1 最優(yōu)測量幾何
5.2.2 測量覆蓋要求
5.2.3 設(shè)備跟蹤性能
5.2.4 火箭噴焰影響
5.2.5 其他條件
第6章 外彈道測量系統(tǒng)
6.1 光學(xué)測量系統(tǒng)
6.1.1 光電經(jīng)緯儀(電影經(jīng)緯儀)
6.1.2 彈道相機
6.2 無線電測量系統(tǒng)
6.2.1 連續(xù)波測量系統(tǒng)
6.2.2 脈沖雷達
6.2.3 GPS測量系統(tǒng)
6.2.4 無線電測量系統(tǒng)跟蹤與測量基本技術(shù)
第7章 外測數(shù)據(jù)解算彈道的方法
7.1 多臺測角體制解算彈道方法
7.1.1 “L”、“K”和“M”公式
7.1.2 方向余弦法
7.1.3 最小二乘估計法
7.1.4 遞推最小二乘估計方法
7.1.5 彈道速度和加速度的解算方法
7.2 測距測角體制解算彈道方法
7.2.1 單站測量的彈道位置參數(shù)解算方法
7.2.2 多站交會測量的彈道位置參數(shù)解算方法
7.2.3 速度和加速度參數(shù)解算方法
7.2.4 加速度參數(shù)計算公式
7.2.5 其他參數(shù)計算公式
7.3 多艘體制解算彈道方法
7.3.1 3艘測量元素解算彈道方法
7.3.2 多R尺測量元素解算方法
7.4 連續(xù)波測量系統(tǒng)解算彈道方法
7.4.1 干涉儀體制解算方法
7.4.2 多站SS體制解算方法
7.5 連續(xù)波測量系統(tǒng)聯(lián)測解算彈道方法
7.5.1 兩套干涉儀聯(lián)測解算方法
7.5.2 單套干涉儀與單套多站連續(xù)波系統(tǒng)聯(lián)測解算方法
7.5.3 多套連續(xù)波測量系統(tǒng)聯(lián)測解算方法
7.6 多套連續(xù)波測量系統(tǒng)的融合解算方法
7.6.1 “EMBET”自校準(zhǔn)技術(shù)
7.6.2 基于殘差方程解算的“EMBET”方法
7.6.3 “EMBET”的主成分估計方法
7.6.4 彈道樣條約束的“EMBET’方法
7.6.5 系統(tǒng)誤差模型檢驗和辨識
第8章 測量誤差傳播的精度估算方法
8.1 測量誤差傳播
8.1.1 測量誤差傳播原理
8.1.2 外彈道測量誤差傳播的理論公式
8.2 各種測量體制的精度估算公式
8.2.1 nA、E體制精度估算公式
8.2.2 R、A、E體制的精度估算公式
8.2.3 nR尺測量體制的精度估算公式
8.2.4 尺、A、E和3R體制的精度估算公式
8.2.5 干涉儀測量體制的精度估算公式
8.2.6 nS測量體制的精度估算公式
8.3 多種測量體制組合的精度估算公式
8.3.1 兩套干涉儀聯(lián)用精度估算公式
8.3.2 單臺干涉儀與多站連續(xù)波系統(tǒng)聯(lián)用精度估算公式
8.3.3 兩套干涉儀和兩套多站連續(xù)波系統(tǒng)聯(lián)用精度估算公式
第9章 測量精度仿真估計方法
9.1 測量量仿真模擬方法
9.1.1 系統(tǒng)誤差模型
9.1.2 測量量仿真模擬和測量精度估計
9.2 幾種解算方法的測量精度公式
9.2.1 “EMBET”測量精度估算公式
9.2.2 樣條約束“EMBET”測量精度估算公式
第10章 外測系統(tǒng)測量精度評定
10.1 外測系統(tǒng)測量精度評定的原理和方法
10.1.1 外測系統(tǒng)測量精度評定的目的和任務(wù)
10.1.2 外測系統(tǒng)精度評定原理
10.1.3 外測系統(tǒng)測量精度評定
10.1.4 外測精度評定的比較標(biāo)準(zhǔn)
10.1.5 外測系統(tǒng)精度評定的方法
10.2 外測系統(tǒng)的系統(tǒng)測量精度評定方法
10.2.1 變量差分法
10.2.2 最小二乘擬合殘差法
10.2.3 樣條多項式擬合殘差法
10.2.4 卡爾曼自適應(yīng)統(tǒng)計方法
10.3 外測系統(tǒng)測量精度自鑒定技術(shù)
10.3.1 “EMBET”自鑒定技術(shù)
10.3.2 樣條約束“EMBET”自鑒定技術(shù)
10.3.3 軌道約束“EMBET”自鑒定技術(shù)
10.3.4 軌道約束“EMBET”技術(shù)遞推方法
參考文獻
在一定觀測條件下進行多次重復(fù)測量或在時間序列上測量時，它的量值和符號都不固定，也無任何變化規(guī)律，但從總體上來說又服從一定統(tǒng)計特性（均值、方差和分布等）的誤差，稱為隨機誤差。
盡管隨機誤差從表面上和個體來看是無規(guī)律和不可預(yù)測的，是不能消除的，但通過對大量的測量數(shù)據(jù)進行分析，可以得到它的統(tǒng)計特性。前述關(guān)于隨機誤差的經(jīng)典定義，實質(zhì)上指白噪聲序列。隨機誤差雖然不能消除和預(yù)測，但可以設(shè)法減弱它對測量結(jié)果的影響，例如利用數(shù)字濾波等方法。隨著近代時間序列的理論發(fā)展，對隨機誤差性質(zhì)逐漸有了新的認(rèn)識，即對于部分相關(guān)隨機噪聲，例如平穩(wěn)隨機噪聲，可以用自回歸模型（AR模型）對它擬合并預(yù)測得到它在時間序列上的變化規(guī)律。
2.系統(tǒng)誤差（systematicerror）
與隨機誤差相反：測量數(shù)據(jù)中量值和符號保持常值或者按一定規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。按誤差變化的特性，系統(tǒng)誤差可分為常值誤差、線性漂移誤差、周期性誤差和復(fù)雜規(guī)律變化誤差等。
經(jīng)過大量測量數(shù)據(jù)的誤差分析，系統(tǒng)誤差的量值常大于隨機誤差。通常將隨機誤差和系統(tǒng)誤差的合成，稱為測量數(shù)據(jù)的總誤差。由于系統(tǒng)誤差有一定的變化規(guī)律，甚至可以用函數(shù)和數(shù)學(xué)模型來表示，數(shù)據(jù)處理時可以進行修正。然而，由于人們認(rèn)識的限制及修正模型逼真程度有限等原因，修正后的系統(tǒng)誤差殘差仍占一定的份量，有時仍明顯影響測量結(jié)果的精度。因此，還需應(yīng)用統(tǒng)計估計的數(shù)學(xué)方法，對系統(tǒng)誤差“殘差”進一步估計和校準(zhǔn)。
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