●前言
第1章概述
1.1衛星自主運行的定義
1.2導航衛星自主運行技術的意義
1.3衛星自主運行技術的發展
1.3.1GPS星座自主運行發展
1.3.2GLONASS繫統自主運行發展
1.3.3Galileo繫統自主運行發展
1.4導航衛星自主運行的技術體繫
1.5導航衛星自主運行技術指標
1.5.1對星間鏈路測量的指標要求
1.5.2對衛星自主導航業務處理的要求
1.5.3對導航星歷發播切換的要求
1.5.4對衛星自主健康管理的要求
1.5.5對導航載荷自主完好性監測的要求
1.6本章小結
第2章導航衛星高精度軌道動力學建模
2.1時間參考繫統
2.1.1時間繫統的定義
2.1.2各種時間繫統的轉換關繫
2.2坐標參考繫統
2.2.1坐標繫統的定義
2.2.2地固繫與慣性繫的轉換
2.3導航衛星軌道動力學模型
2.3.1衛星攝動力模型
2.3.2太陽光壓攝動
2.4動力學預報測試結果
2.4.1初值擬合方法
2.4.2偏導數求解方法
2.4.3動力學模型外推結果
2.5本章小結
第3章導航衛星時頻技術
3.1導航衛星星上時間的建立
3.1.1基於導航衛星的定位原理
3.1.2導航衛星時間繫統
3.2導航衛星星載原子鐘技術
3.1.1導航衛星星載銣原子鐘技術
3.2.2銣鐘物理部分
3.2.3導航衛星星載氫原子鐘技術
3.2.4導航衛星新型星載原子鐘技術
3.3導航衛星時頻生成與保持技術
3.3.1GPS的時頻生成與保持繫統
3.3.2Galileo的時頻生成與保持繫統
3.3.3北鬥衛星的時頻生成與保持繫統
3.4星載原子鐘模型
3.4.1星載原子鐘數據模型
3.4.2星載原子鐘頻率穩定度分析
3.5導航衛星主備原子鐘無縫切換技術
3.5.1基於雙混頻測相的主備鏈路同步方案
3.5.2基於過采樣和鎖相的主備鏈路同步方案
3.6本章小結
第4章導航衛星星間鏈路精密測距技術
4.1星間鏈路測距方案
4.1.1UHF寬波束體制
4.1.2Ka窄波束體制
4.1.3激光體制方案
4.2星間鏈路拓撲分析
4.2.1北鬥繫統星座構型
4.2.2星間鏈路可見性
4.2.3衛星可見性仿真
4.3星間鏈路測量模型
4.4星間觀測數據預處理
4.4.1野值剔除
4.4.2對流層延遲
4.4.3相位中心改正
4.4.4相對論效應改正
4.4.5歸算
4.5北鬥星間鏈路在軌驗證結果
4.6本章小結
第5章導航衛星自主定軌及星歷更新技術
5.1星間鏈路自主定軌技術
5.1.1導航衛星自主導航總體方案
5.1.2導航衛星自主軌道預報技術
5.1.3標準卡爾曼濾波自主定軌算法
5.1.4擴展卡爾曼濾波（EKF）自主定軌算法
5.1.5基於錨固站的自主定軌方法
5.1.6小結
5.2星敏感器/紅外地平儀自主定軌技術
5.2.1星敏感器和紅外地平儀原理介紹
5.2.2星敏感器/紅外地平儀自主定軌原理
5.2.3測試與分析
5.3X射線脈衝星自主定軌技術
5.3.1脈衝星簡介
5.3.2脈衝星信號模型
5.3.3脈衝星自主導航原理
5.3.4仿真與分析
5.4組合自主定軌及信息融合技術
5.4.1聯邦濾波算法
5.4.2分步卡爾曼濾波信息融合算法設計
5.4.3仿真與分析
5.5導航衛星自主星歷更新技術
5.5.1廣播星歷介紹
5.5.2自主星歷生成技術
5.5.3無奇點星歷生成技術
5.5.4仿真分析
5.6本章小結
第6章導航衛星自主時間同步技術
6.1自主守時技術
6.1.1地面守時模式
6.1.2自主守時模式
6.2基於星間鏈路的自主時間同步技術
6.2.1自主時間同步觀測方程
6.2.2自主時間同步時鐘狀態模型
6.2.3測試分析
6.3X射線脈衝星自主守時技術
6.3.1X射線脈衝星授時方案
6.3.2仿真與分析
6.4融合觀測自主時間守時算法
6.4.1星間測距與脈衝星觀測組合自主守時算法
6.4.2仿真分析
6.5本章小結
第7章導航衛星平臺自主控制技術
7.1工作模式自主管理
7.2平臺軌道自主管理
7.2.1地面注入軌道外推
7.2.2自主導航電文外推
7.3平臺時間自主保持
7.4能源自主管理
7.5熱控自主運行
7.6SADA自主控制
7.7本章小結
第8章導航衛星載荷自主完好性技術
8.1導航繫統完好性技術
8.2星載實現原理
8.2.1星上告警事件及手段
8.2.2自主完好性監測實現原理
8.3導航信號自主完好性監測技術
8.3.1發射功率異常監測
8.3.2時延異常監測
8.3.3信號相關峰的質量監測
8.3.4偽碼與載波一致性監測
8.4星載原子鐘自主完好性監測技術
8.4.1基於鎖相環的星鐘異常自主監測方法
……

本書作為導航衛星繫統自主運行技術專著，內容來自作者團隊十多年參與北鬥衛星導航繫統建設的理論研究和工程實踐，注重理論知識的繫統性和工程應用的實用性。本書給出了導航繫統自主運行的定義和指標體繫，介紹了導航繫統時空參考框架、衛星軌道動力學模型等理論知識以及導航時頻繫統、星間鏈路等關鍵載荷技術，研究了導航衛星自主定軌與時間同步、導航載荷自主故障檢測與恢復、衛星自主健康管理等自主運行相關技術，並結合北鬥等GNSS繫統開展了算法仿真和基於在軌實測數據的測試驗證。創新性地提出了多種優選的自主運行方案和算法，對推動導航衛星智能化運行，提升導航繫統服務性能和抗毀能力具有重要的工程應用價值。本書可作為相關專業的本科生、研究生及導航領域的科技工作者了解學習衛星導航繫統導航載荷、星間鏈路、自主導航、自主健康管理等技術的參考書。