本书立足国家航天强国战略与空间目标监视需求，构建了“理论—开发—应用深度融合”的内容体系。本书以空间目标轨道仿真技术研究为主线，系统阐述了时空基准、二体运动、轨道摄动、轨道机动、轨道预报与轨道确定等核心理论，涵盖了自主研发雷达轨道分析工具包的开发实践，以及STK、ODTK、SOFA等轨道仿真软件的二次开发技术。本书通过空间目标实时识别软件、空间目标碰撞预警分析软件、空间目标监视雷达搜索屏设置软件和空间目标雷达探测数据仿真软件4个典型应用案例，形成了一套从基础理论到技术实践的系统性方法，可为我国空间目标轨道仿真技术领域的发展提供方法参考与技术积累。本书既可作为电子信息等相关专业本科生的教材，也可供航天器轨道动力学、导航学等领域的高校师生及研究人员参考。另外，本书附各章案例源代码，可在各章首页扫码获取。
黄晓斌，国防科技大学信息与通信工程专业博士，主要研究方向为空间目标探测与战略预警。曾荣获多项军队级科技成果奖励，出版学术著作5部，已获授权国家专利及软件著作权16项，并在国内外学术期刊及会议上发表论文70余篇。肖 锐，武汉大学空间物理专业博士，主要研究方向为空间目标探测与装备保障技术。曾主持并参与多项军队级科研项目，出版学术著作2部，获授权国家专利及软件著作权4项，在国内外学术期刊及会议上发表论文10余篇。孟藏珍，清华大学信息与通信工程专业博士，主要研究方向为战略预警。曾荣获多项军队级科技成果奖励，出版学术著作4部，已获授权国家专利及软件著作权24项，并在国内外学术期刊及会议上发表论文80余篇。张 燕，国防科技大学计算机科学与技术专业博士，主要研究方向为军事训练与管理。曾参与多项军队级科研项目，出版学术著作2部，获授权国家专利及软件著作权10余项，在国内外学术期刊及会议上发表论文30余篇。
第1章 概述 001
1.1 空间目标与轨道 002
1.1.1 空间与空间目标 002
1.1.2 轨道的概念 003
1.1.3 轨道的特点 005
1.2 基本天文概念 006
1.2.1 天球上的圈和点 006
1.2.2 岁差与章动 008
1.2.3 极移 009
1.3 常用软件简介 010
1.3.1 STK 010
1.3.2 ODTK 010
1.3.3 SOFA 011
1.3.4 GMAT 011
1.3.5 ODTBX 011
1.3.6 OREKIT 012
1.3.7 MATLAB航空航天工具箱 012
1.4 雷达轨道分析工具包 013
第2章 轨道仿真软件二次开发 015
2.1 SOFA软件二次开发 016
2.1.1 SOFA软件包下载 016
2.1.2 SOFA动态链接库生成 016
2.1.3 SOFA动态链接库调用 020
2.2 STK软件二次开发 023
2.2.1 工程准备与控件配置 024
2.2.2 基本功能实现与交互 028
2.2.3 高级功能实现与交互 032
2.3 ODTK软件二次开发 033
2.3.1 初始化与场景设置 034
2.3.2 场景对象添加与配置 035
2.3.3 资源释放 036
第3章 时空基准 037
3.1 基本原理 038
3.1.1 时间系统 038
3.1.2 时间系统转换 041
3.1.3 坐标系统 043
3.1.4 坐标系统转换 045
3.2 功能模块开发 049
3.2.1 框架构建 049
3.2.2 基础数据管理模块 054
3.2.3 时空基准模块 065
3.3 二次开发技术 073
3.3.1 新建工程 073
3.3.2 添加程序集引用 074
3.3.3 测试用例 076
第4章 二体运动 079
4.1 基本原理 080
4.1.1 轨道根数 080
4.1.2 二体运动特性 085
4.1.3 轨道根数与位置速度矢量之间的关系 087
4.1.4 开普勒方程 089
4.2 功能模块开发 092
4.2.1 轨道根数与位置／速度矢量之间的转换 092
4.2.2 开普勒方程 097
4.3 二次开发技术 101
第5章 轨道摄动 105
5.1 基本原理 106
5.1.1 轨道摄动概述 106
5.1.2 受摄轨道的轨道根数 108
5.1.3 主要轨道摄动项及其影响 109
5.2 功能模块开发 121
5.2.1 地球非球形引力摄动 121
5.2.2 大气阻力摄动 123
5.2.3 日月引力摄动 126
5.2.4 太阳光压摄动 128
5.3 二次开发技术 130
第6章 轨道机动 133
6.1 基本原理 134
6.1.1 轨道机动概述 134
6.1.2 典型轨道机动 135
6.1.3 一般轨道机动 140
6.2 功能模块开发 142
6.2.1 霍曼转移 142
6.2.2 双椭圆轨道转移 144
6.2.3 共轨调相 145
6.2.4 一般轨道机动 147
6.3 二次开发技术 150
第7章 轨道预报 156
7.1 基本原理 157
7.1.1 二体问题轨道预报 157
7.1.2 受摄问题轨道预报 161
7.2 功能模块开发 163
7.2.1 二体问题轨道预报 163
7.2.2 受摄问题轨道预报 165
7.3 二次开发技术 169
第8章 轨道确定 173
8.1 基本原理 174
8.1.1 初轨计算 174
8.1.2 轨道改进 175
8.2 功能模块开发 182
8.2.1 初轨计算 182
8.2.2 轨道改进 188
8.3 二次开发技术 190
第9章 综合案例 194
9.1 空间目标实时识别软件 195
9.1.1 软件概述 195
9.1.2 运行环境 195
9.1.3 软件操作介绍 195
9.2 空间目标碰撞预警分析软件 202
9.2.1 软件概述 202
9.2.2 运行环境 203
9.2.3 软件操作介绍 203
9.3 空间目标监视雷达搜索屏设置软件 208
9.3.1 软件概述 208
9.3.2 运行环境 208
9.3.3 软件操作介绍 208
9.4 空间目标雷达探测数据仿真软件 213
9.4.1 软件概述 213
9.4.2 运行环境 213
9.4.3 软件操作介绍 213
参考文献 219
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