本书以航天测控工程为背景，以脉冲雷达跟踪运载火箭主动段飞行过程为对象，在系统分析测量设备、跟踪环境、对象特性和运行过程复杂性的基础上，采用系统工程的一般理论与处理方法，从构建数学模型、制定处理方案、编制处理算法到优化处理结果的整个过程，建立了一套完整、实用的脉冲雷达跟踪测量与数据处理的方法、算法和对策。

全书由11章构成。第1章概论，初步规划了本书的研究对象和内容结构；第2章侧重介绍脉冲雷达跟踪测量与数据获取的一般原理和具体方法；第3章一第6章系统阐述了雷达测量数据主要误差源及误差处理方法；第7章探讨航天器弹道与轨道动力学建模问题；第8章～第10章系统地介绍了单台脉冲雷达数据处理与弹道／轨道确定技术、多台脉冲雷达联测数据融合处理技术，以及脉冲雷达多站联测最佳弹道自校准(EMBET)技术；第1l章研究和建立了雷测数据与其他类型的测量信息的融合处理方法。

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。

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—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 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 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

6.4.1 容错平滑器检测算法

6.4.2 野值点修复算法

6.4.3 应用实例

 6.5 雷测数据误差分析与处理子系统设计与实现

第7章 航天器弹道与轨道动力学建模

 7.1 航天器外测弹道与轨道

7.1.1 弹道参数的含义

7.1.2 轨道参数的含义

 7.2 二体问题与Kepler方程

 7.3 运载火箭弹道动力学建模

7.3.1 起飞段力学模型

7.3.2 引导飞行段力学模型

7.3.3 滑行段力学模型，

7.3.4 运载火箭主动段状态演化方程

 7.4 航天器轨道动力学建模

7.4.1 航天器质心运动的受力分析

7.4.2 航天器质心运动的状态演化方程

 7.5 航天器主动段弹道仿真

第8章 弹道与轨道的单站确定技术

 8.1 常用坐标系及转换关系

8.1.1 参考椭球与大地测量成果

8.1.2 大地测量与天文测量中几个基本概念

8.1.3 常用坐标系的定义

8.1.4 常用坐标系之间的转换

 8.2 数值微分与数值积分

8.2.1 数值微分技术

8.2.2 数值积分技术

 8.3 单台雷达测量数据弹道确定算法

8.3.1 定位算法

8.3.2 速度分量算法

8.3.3 其他弹道参数的求解算法

8.3.4 弹道精度分析

 8.4 单台雷达测量数据轨道确定算法

8.4.1 单点(r0，t0)定初轨算法

8.4.2 两点测量数据定初轨算法

 8.5 单站确定技术在航天工程中应用

第9章 多台雷达联测数据融合处理技术及应用

 9.1 线性模型最小二乘统计推断

 9.2 多台雷达联测Ls确定弹道的处理逻辑和算法

9.2.1 处理逻辑

9.2.2 目标位置的初值预解

9.2.3 多站数据融合处理算法

9.2.4 多站数据融合的弹道精度

 9.3 多台雷达测距与距离变化率数据弹／轨道确定算法

9.3.1 3R定位算法

9.3.2 3R求解目标速度分量

 9.4 应用效果情况分析

第10章 脉冲雷达多站联测EMBET技术及其应用

 10.1 多站联测定位模型及其线性化技术

 10.2 多站联测定位自校准模型的LS估计

 10.3 多站联测定位自校准模型的递推LS估计

10.3.1 定理1的证明过程

10.3.2 递推算法的特点分析

 10.4 基于ARMA模型的改进型EMBET算法

10.4.1 模型参数的两段RELS估计

10.4.2 噪声特性的自适应估计

 10.5 基于样条逼近的改进型EMBET算法

 10.6 仿真计算与结果分析

第11章 脉冲雷达与其他信息的融合处理

 11.1 数据比对分析与残差分析方法

11.1.1 常用的数据比对算法

11.1.2 比对残差的统计分析

11.1.3 应用实例分析

 11.2 雷测数据与其他外测数据的融合处理

11.2.1 外弹道参数的β样条函数模型

11.2.2 真实参数的线性化模型

11.2.3 多测量设备联合模型

11.2.4 非线性融合方法

 11.3 雷测与遥测数据的融合处理技术

11.3.1 制导工具系统误差模型

11.3.2 遥测系统误差样条函数模型

11.3.3 外测系统误差样条函数模型

参考文献