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第1章 概论1

1.1 概述1

1.2 理想静止轨道3

1.3 静止轨道卫星现状4

1.4 本书内容概况6

第2章 卫星轨道基础9

2.1 概述9

2.2 地球运动10

2.2.1 平太阳日10

2.2.2 平恒星日11

2.2.3 春分点12

2.2.4 零子午面13

2.2.5 当地太阳时14

2.2.6 地球自旋轴极移运动15

2.2.7 地球自旋轴进动运动17

2.2.8 地球自旋轴章动运动18

2.3 时间系统24

2.3.1 恒星时和世界时（UT1）26

2.3.2 相对儒略日（MJD）26

2.3.3 恒星时（GMST）27

2.3.4 原子时（TAI）30

2.3.5 协调世界时（UTC）30

2.3.6 地方时（LT）31

2.3.7 历书时（ET）32

2.3.8 GPS时（GPS）32

2.3.9 时间系统关系33

2.4 空间度量坐标系34

2.4.1 J2000.0地心惯性系35

2.4.2 历元平赤道坐标系36

2.4.3 历元真赤道坐标系38

2.4.4 准地球固连坐标系40

2.4.5 国际地球参考坐标系41

2.4.6 测站地平坐标系44

2.4.7 径切法坐标系46

2.4.8 质心轨道坐标系48

2.4.9 东南地坐标系49

2.4.10 卫星本体坐标系50

2.5 开普勒轨道54

2.5.1 开普勒根数与运动状态参数57

2.5.2 开普勒根数与度量坐标系59

2.5.3 静止轨道位置保持无奇点根数61

2.6 总结65

第3章 静止轨道卫星运动66

3.1 概述66

3.2 静止轨道卫星在惯性空间的运动66

3.3 静止轨道卫星相对定点位置的运动69

3.4 静止轨道卫星“8”字轨迹真相74

3.5 静止轨道卫星相对运动76

3.5.1 赤道平面相对运动轨迹77

3.5.2 子午平面相对运动轨迹78

3.5.3 切平面相对运动轨迹80

3.6 总结85

第4章 静止轨道摄动运动86

4.1 概述86

4.2 静止卫星摄动运动趋势86

4.3 静止轨道拉格朗日摄动方程89

4.3.1 漂移率矢量拉格朗日方程90

4.3.2 偏心率矢量拉格朗日方程91

4.3.3 倾角矢量拉格朗日方程92

4.4 地球非球形摄动94

4.4.1 地球非球形静止轨道半径96

4.4.2 地球非球形引力半长轴摄动方程99

4.4.3 地球非球形引力漂移率摄动方程107

4.4.4 地球非球形引力平经度摄动方程109

4.4.5 地球非球形引力倾角矢量摄动方程117

4.4.6 地球非球形引力偏心率矢量摄动方程119

4.4.7 小结121

4.5 日月引力摄动121

4.5.1 日月引力摄动函数124

4.5.2 日月引力轨道漂移率摄动方程126

4.5.3 日月引力轨道偏心率摄动方程131

4.5.4 日月引力轨道倾角摄动方程134

4.5.5 日月星历计算141

4.5.6 小结145

4.6 太阳光压摄动145

4.6.1 太阳光压轨道漂移率矢量摄动方程147

4.6.2 太阳光压摄动静止轨道偏心率矢量运动149

4.6.3 太阳光压摄动静止轨道倾角矢量运动152

4.6.4 卫星光照条件方程153

4.6.5 小结154

4.7 总结155

第5章 静止轨道谐波分解与平运动156

5.1 概述156

5.2 谐波分解157

5.3 基函数157

5.4 奇异值分解158

5.5 漂移率矢量平运动160

5.6 偏心率矢量平运动164

5.7 倾角矢量平运动167

5.8 总结171

第6章 静止轨道控制原理173

6.1 概述173

6.2 静止轨道相对定点运动173

6.3 静止轨道小偏差线性化方程176

6.4 径向脉冲控制方程178

6.5 切向脉冲控制方程180

6.6 法向脉冲控制方程184

6.7 脉冲推力控制方程185

6.8 静止轨道连续推力控制方程186

6.9 静止轨道卫星推力器的配置188

6.10 总结190

第7章 静止卫星位置保持控制191

7.1 概述191

7.2 静止卫星南北保持控制194

7.2.1 平倾角保持圆195

7.2.2 单星倾角控制目标195

7.2.3 倾角控制量196

7.2.4 倾角控制时刻197

7.2.5 倾角控制实例199

7.3 静止轨道东西保持控制202

7.3.1 东西保持环205

7.3.2 漂移率控制目标208

7.3.3 漂移率控制量209

7.3.4 偏心率控制目标214

7.3.5 漂移率单脉冲控制221

7.3.6 漂移率目标同向双脉冲控制231

7.3.7 偏心率目标反向双脉冲控制235

7.3.8 平经度目标三脉冲控制241

7.4 总结245

第8章 静止轨道共位控制技术246

8.1 概述246

8.2 相对运动坐标系248

8.3 静止轨道共位相对运动248

8.4 共位策略设计原则251

8.5 平经度隔离策略252

8.6 偏心率矢量隔离策略255

8.6.1 绝对偏心率隔离策略256

8.6.2 太阳指向超前目标258

8.6.3 相对偏心率隔离策略262

8.7 偏心率倾角矢量联合隔离策略266

8.7.1 独立控制双星倾角隔离策略269

8.7.2 独立控制四星倾角隔离策略273

8.7.3 协调控制联合隔离策略275

8.8 共位策略的安全性分析279

8.9 总结280

附录A 勒让德函数281

附录B 地球非球形引力场283

B.1 地球引力场递归算法286

B.2 引力场模型系数归一化288

B.3 引力场模型数据结构289

参考文献291