本书是作者关于卫星星座研究工作的系统总结，全面介绍了卫星星座的基本理论和方法，并结合实际应用，对星座设计、部署、运行控制与维持过程中面临的主要问题给出了解决途径。全书共分17章，第一章介绍了星座的基本概念、典型的星座系统以及国内外的研究进展。第二章介绍了星座的构型及动力学特性等基本理论问题。第三、四、五章分别介绍了星座的优化设计方法，包括构型设计、系统设计以及提高星座稳定性的摄动补偿设计方法等。第六、七章分别介绍了星座维持和重构控制的策略与方法。第八、九章分别介绍了星座备份和阶段部署策略和方法。第十、十一、十二、十三、十四章分别系统介绍了基于星间观测的星座自主导航方法，并利用GPS星历给出了仿真试验验证结果。第十五、十六、十七章分别给出了导航、预警、通信等星座的分析设计实例。

本书系统介绍了卫星星座的基本理论和方法，并对星座设计、部署、运行控制与维持过程中面临的主要问题给出了解决途径。内容主要包括星座的基本概念，星座的构型及动力学特性，星座的构型设计、系统设计以及提高星座稳定性的摄动补偿设计方法，星座维持和重构控制的策略和方法，星座备份和阶段部署策略和方法，基于星间观测的星座自主导航方法，导航、预警、通信等星座的分析设计实例等。

 本书适合航空宇航科学与技术和控制理论与工程领域的科学研究和工程技术人员阅读，也可作为高等院校有关专业高年级本科生及研究生的教学参考书。

前言

第一章 绪论

 1.1 卫星星座

 1.2 卫星星座系统概述

 1.3 卫星星座的关键问题

 参考文献

第二章 星座构型

 2.1 星座轨道分析

 2.2 典型星座构型及其描述模型

 2.3 Walker星座的地面轨迹

 2.4 星座构型状态描述

 2.5 星座构型与运行维持

 2.6 星座构型与星间链路

 参考文献

第三章 星座构型一体化优化设计方法

 3.1 星座构型一体化设计

 3.2 星座设计的性能测度及其一般统计方法

 3.3 星座设计优化模型

 3.4 多目标进化算法与约束处理

 3.5 基于序列约束边界法的约束处理方法

 3.6 动态分段优化控制

 3.7 星座多目标、多约束化优化方法

 3.8 优化设计实例

 参考文献

第四章 卫星星座系统优化设计方法

 4.1 星座系统优化设计

 4.2 星座系统设计和成本模型

 4.3 系统可靠性模型

 4.4 系统性能分析模型

 4.5 系统分解与协调

 4.6 基于协作优化方法的星座系统优化设计

 4.7 优化实现与结果

 参考文献

第五章 星座构型设计的参数偏置摄动补偿方法

 5.1 参数偏置摄动补偿

 5.2 卫星轨道摄动

 5.3 摄动影响下星座构型稳定性

 5.4 摄动影响下星座性能变化

 5.5 提高星座构型稳定性的参数偏置摄动补偿方法

 5.6 设计实例与分析

 参考文献

第六章 星座构型保持策略与方法

 6.1 星座构型控制

 6.2 星座构型最大容许漂移量

 6.3 星座构型保持控制

 6.4 区域覆盖星座构型保持控制

 参考文献

第七章 星座构型重构控制方法

 7.1 星座构型重构

 7.2 卫星失效模式及性能影响分析

 7.3 星座重构控制

 7.4 星座重构控制优化设计

 7.5 设计实例与分析

 参考文献

第八章 星座空间备份策略与设计

 8.1 星座空间备份

 8.2 星座空间备份策略设计性能模型

 8.3 星座空间备份策略优化设计

 参考文献

第九章 星座分阶段部署策略与设计

 9.1 分阶段部署星座设计需求与约束

 9.2 设计模型

 9.3 基于多目标进化算法的星座优化设计

 9.4 设计实例和分析

 参考文献

第十章 基于星间观测的星座自主导航系统

 10.1 基于星间观测的星座整网定轨的数学分析

 10.2 星座自主导航系统构成

 10.3 测量方案

 10.4 时间同步

 10.5 整网定位精度的影响因素

 参考文献

第十一章 基于星间观测的星座自主导航方法

 11.1 基于星间观测自主定轨的基本原理

 11.2 秩亏自由网的平差解法

 11.3 星座的整网定轨模型

 11.4 快速平差方法研究

 11.5 仿真结果与分析

 参考文献

第十二章 抗差估计理论在星座自主导航中的应用

 12.1 抗差估计基本概念

 12.2 抗差最小二乘估计

 12.3 几种星间测距网平差模型的抗差估计

 12.4 星间测距网抗差方案设计

 12.5 算例分析

 参考文献

第十三章 星间观测/星敏感器的组合导航方法

 13.1 星光折射间接敏感地平导航原理

 13.2 基于星间观测+星敏感器的导航滤波器设计

 13.3 组合导航系统仿真

 参考文献

第十四章 基于GPS星历的星座自主导航仿真试验

 14.1 精密轨道预推

 14.2 观测数据模拟

 14.3 导航系统仿真

 参考文献

第十五章 区域导航星座优化设计与控制

 15.1 区域导航星座设计的基本需求与约束

 15.2 区域导航星座优化设计

 15.3 区域导航星座扩充优化设计

 15.4 星座构型稳定性和控制策略

 参考文献

第十六章 天基多基地雷达系统分析与设计

 16.1 天基多基地雷达系统概念

 16.2 天基雷达覆盖模型

 16.3 天基多基地雷达性能分析

 16.4 多基地雷达星座设计

 参考文献

第十七章 通信星座设计

 17.1 椭圆轨道通信星座设计

 17.2 考虑频率共享约束问题的通信星座设计

 参考文献