航天遙感工程

前言

航天遙感既是對資源環(huán)境信息動態(tài)監(jiān)測的有效手段，也是對瞬息萬變的戰(zhàn)場態(tài)勢信息準確把握的首選技術。航天遙感具有不受空域和地理疆界限制、覆蓋范圍廣、可重復觀測、能快速獲取信息等優(yōu)點，在國防及國民經(jīng)濟建設中得到了廣泛應用，成為不可替代的高科技手段。一定意義上講，航天遙感技術已經(jīng)成為影響戰(zhàn)爭勝負和維護國家安全的重要因素。目前已出版的航天遙感類圖書，多數(shù)是論述傳感器技術，遙感數(shù)據(jù)獲取、處理與應用等方面內容，而對建立一個航天遙感工程項目的全過程較少涉及。隨著我國空間技術、對地觀測技術的發(fā)展和快速進步，必須在更大的范圍、更加系統(tǒng)地研究航天遙感工程的理論和技術。基于這一指導思想，本書重點論述航天遙感任務設計與規(guī)劃等方面的內容，“從零開始”設計一項具體的航天任務，使之滿足一系列廣泛的空間飛行任務目標，將航天任務的總體設計與分析、航天器與有效載荷、航天器軌道、空間推進與發(fā)射、通信等各分系統(tǒng)的設計、航天任務的運行管理，以及對地覆蓋、現(xiàn)代小衛(wèi)星技術等各個領域從大系統(tǒng)工程的角度有機地融為一體，涵蓋建立航天遙感工程項目的全過程。全書共分為十五章，包括概述、航天遙感任務的分析與設計過程、飛行任務描述與評估、飛行任務系統(tǒng)要求的確定、空間任務幾何學、航天動力學基礎、軌道與星座設計、航天器與空間有效載荷、地面覆蓋分析與評估、通信系統(tǒng)與鏈路設計、地面系統(tǒng)、空間推進系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)、航天遙感飛行任務的運行、小衛(wèi)星技術與應用，以及衛(wèi)星工具軟件及其應用等。

內容概要

本書重點論述航天遙感任務設計與規(guī)劃等方面的內容，“從零開始”設計一項具體的航天任務，使之滿足一系列廣泛的飛行任務目標。全書共分為十五章，包括概述、航天遙感任務的分析與設計過程、飛行任務描述與評估、飛行任務系統(tǒng)要求的確定、空間任務幾何學、航天動力學基礎、軌道與星座設計、航天器與空間有效載荷、地面覆蓋分析與評估、通信系統(tǒng)與鏈路設計、地面系統(tǒng)、空間推進系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)、航天遙感飛行任務的運行、小衛(wèi)星技術與應用，以及衛(wèi)星工具軟件及其應用等。    本書第一版是國家“863”高技術計劃空間信息獲取與處理技術主題成果系列專著之一。此次再版是在教學、科研應用實踐的基礎上，結合相關理論與技術的最新進展，進行了系統(tǒng)修訂，進一步加大了對一項航天遙感飛行任務分析與設計全過程的有關論述，增加或更新了概述、飛行任務系統(tǒng)要求的確定、軌道和星座設計、地面覆蓋分析與評估、小衛(wèi)星技術與應用等部分內容。    本書既可作為相關專業(yè)大學本科和研究生的教學參考書，也可作為航天技術領域的工程技術人員和管理人員的工作參考書。

書籍目錄

前言第1章　概述　1.1　航天技術與航天遙感概述　1.2　航天技術的發(fā)展　1.3　中國的航天工程第2章　航天遙感任務的分析與設計過程　2.1　航天任務分析與設計過程綜述　2.2　航天任務的周期　2.3　航天任務的組成單元　2.4　任務目標的確定　2.5　任務需求、系統(tǒng)要求和約束條件的初步估計第3章　飛行任務描述與評估　3.1　不同飛行任務方案的識別　3.2　系統(tǒng)主導因素的識別　3.3　飛行任務方案特征的描述　3.4　飛行任務評估第4章　飛行任務系統(tǒng)要求的確定　4.1　系統(tǒng)要求在系統(tǒng)開發(fā)中的作用　4.2　要求分析和性能預算　4.3　確定要求基線的步驟第5章　空間任務幾何學　5.1　天球幾何學　5.2　空間觀察的地球幾何　5.3　地面觀察者看到的衛(wèi)星視在運動第6章　航天動力學基礎　6.1　開普勒軌道　6.2　軌道攝動　6.3　軌道機動　6.4　軌道保持第7章　軌道和星座設計　7.1　軌道設計過程　7.2　初始軌道設計　7.3　地球基準航天器軌道的選擇　7.4　轉移軌道、等待軌道和空間基準軌道的選擇　7.5　星座設計第8章　航天器與空間有效載荷　8.1　航天器的組成　8.2　有效載荷的種類　8.3　對地觀測有效載荷　8.4　觀測有效載荷設計概述第9章　地面覆蓋分析與評估　9.1　星下點軌跡計算　9.2　航天器地面覆蓋分析　9.3　成像傳感器地面覆蓋分析與評估第10章　通信系統(tǒng)與鏈路設計　10.1　通信系統(tǒng)結構　10.2　數(shù)據(jù)率　10.3　鏈路設計　10.4　幾個專題第11章　地面系統(tǒng)　11.1　地面系統(tǒng)的基本組成單元　11.2　遙感衛(wèi)星地面站組成與系統(tǒng)功能　11.3　地面站通信控制系統(tǒng)　11.4　地面站收發(fā)信系統(tǒng)　11.5　地面站天線系統(tǒng)第12章　空間推進系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)　12.1　火箭推進基本原理　12.2　火箭發(fā)動機類型　12.3　發(fā)射系統(tǒng)第13章　航天遙感飛行任務的運行　13.1　飛行任務運營概述　13.2　航天器運行　13.3　人員培訓　13.4　制定飛行任務計劃　13.5　工程支持第14章　小衛(wèi)星技術與應用　14.1　小衛(wèi)星技術簡介　14.2　小衛(wèi)星技術的應用　14.3　對地觀測小衛(wèi)星　14.4　小衛(wèi)星系統(tǒng)設計第15章　衛(wèi)星工具軟件及其應用　15.1　STK高級分析集成工具包主要功能與特性　15.2　STK產品家族　15.3　STK模塊介紹　15.4　STK在一些具體項目中的應用主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：從古至今，飛離地球、遨游太空一直是人類不曾中斷的愿望。20世紀初，俄國的航天先驅齊奧爾科夫斯基曾經(jīng)預言：“地球是人類的搖籃，人類決不會永遠躺在這個搖籃里，而會不斷探索新的天體和空間。人類首先將小心翼翼地穿過大氣層，然后再去征服太陽系空間?！边@些愿望和預言，到了20世紀下半葉才真正變成了現(xiàn)實。1957年10月4日，蘇聯(lián)用液體火箭成功地發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星，開辟了人類進入空間時代的新紀元，標志著航天技術取得了劃時代的成果，而人類的活動區(qū)域也從此由陸地、海洋和大氣層空間邁向了外層空間?？臻g技術與光電探測技術的結合，孕育了現(xiàn)代航天遙感技術。事實上，遙感是由近距離攝影偵察到航空攝影，再由航空攝影逐步發(fā)展到航空航天遙感的廣闊技術領域。本書所探討的航天遙感任務，是一般航天任務的具體化，其任務、目標和技術過程，總體上與常規(guī)的航天任務是相同的或相似的。因此，在本書中凡沒有特別強調是航天遙感獨有的特性或技術，均是從常規(guī)航天任務的角度來分析和論述。書中所引用的例子和數(shù)據(jù)多數(shù)來自國際上的公開技術文獻。

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《航天遙感工程(第2版)》由科學出版社出版。

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