航天遙感工程

前言

航天遙感既是對(duì)資源環(huán)境信息動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的有效手段，也是對(duì)瞬息萬(wàn)變的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)信息準(zhǔn)確把握的首選技術(shù)。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(fù)觀(guān)測(cè)、能快速獲取信息等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)防及國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)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(shù)已經(jīng)成為影響戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)和維護(hù)國(guó)家安全的重要因素。目前已出版的航天遙感類(lèi)圖書(shū)，多數(shù)是論述傳感器技術(shù)，遙感數(shù)據(jù)獲取、處理與應(yīng)用等方面內(nèi)容，而對(duì)建立一個(gè)航天遙感工程項(xiàng)目的全過(guò)程較少涉及。隨著我國(guó)空間技術(shù)、對(duì)地觀(guān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展和快速進(jìn)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(shù)。基于這一指導(dǎo)思想，本書(shū)重點(diǎn)論述航天遙感任務(wù)設(shè)計(jì)與規(guī)劃等方面的內(nèi)容，“從零開(kāi)始”設(shè)計(jì)一項(xiàng)具體的航天任務(wù)，使之滿(mǎn)足一系列廣泛的空間飛行任務(wù)目標(biāo)，將航天任務(wù)的總體設(shè)計(jì)與分析、航天器與有效載荷、航天器軌道、空間推進(jìn)與發(fā)射、通信等各分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、航天任務(wù)的運(yùn)行管理，以及對(duì)地覆蓋、現(xiàn)代小衛(wèi)星技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域從大系統(tǒng)工程的角度有機(jī)地融為一體，涵蓋建立航天遙感工程項(xiàng)目的全過(guò)程。全書(shū)共分為十五章，包括概述、航天遙感任務(wù)的分析與設(shè)計(jì)過(guò)程、飛行任務(wù)描述與評(píng)估、飛行任務(wù)系統(tǒng)要求的確定、空間任務(wù)幾何學(xué)、航天動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、軌道與星座設(shè)計(jì)、航天器與空間有效載荷、地面覆蓋分析與評(píng)估、通信系統(tǒng)與鏈路設(shè)計(jì)、地面系統(tǒng)、空間推進(jìn)系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)、航天遙感飛行任務(wù)的運(yùn)行、小衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用，以及衛(wèi)星工具軟件及其應(yīng)用等。

內(nèi)容概要

本書(shū)重點(diǎn)論述航天遙感任務(wù)設(shè)計(jì)與規(guī)劃等方面的內(nèi)容，“從零開(kāi)始”設(shè)計(jì)一項(xiàng)具體的航天任務(wù)，使之滿(mǎn)足一系列廣泛的飛行任務(wù)目標(biāo)。全書(shū)共分為十五章，包括概述、航天遙感任務(wù)的分析與設(shè)計(jì)過(guò)程、飛行任務(wù)描述與評(píng)估、飛行任務(wù)系統(tǒng)要求的確定、空間任務(wù)幾何學(xué)、航天動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、軌道與星座設(shè)計(jì)、航天器與空間有效載荷、地面覆蓋分析與評(píng)估、通信系統(tǒng)與鏈路設(shè)計(jì)、地面系統(tǒng)、空間推進(jìn)系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)、航天遙感飛行任務(wù)的運(yùn)行、小衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用，以及衛(wèi)星工具軟件及其應(yīng)用等。    本書(shū)第一版是國(guó)家“863”高技術(shù)計(jì)劃空間信息獲取與處理技術(shù)主題成果系列專(zhuān)著之一。此次再版是在教學(xué)、科研應(yīng)用實(shí)踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)理論與技術(shù)的最新進(jìn)展，進(jìn)行了系統(tǒng)修訂，進(jìn)一步加大了對(duì)一項(xiàng)航天遙感飛行任務(wù)分析與設(shè)計(jì)全過(guò)程的有關(guān)論述，增加或更新了概述、飛行任務(wù)系統(tǒng)要求的確定、軌道和星座設(shè)計(jì)、地面覆蓋分析與評(píng)估、小衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用等部分內(nèi)容。    本書(shū)既可作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)大學(xué)本科和研究生的教學(xué)參考書(shū)，也可作為航天技術(shù)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員和管理人員的工作參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

前言第1章　概述　1.1　航天技術(shù)與航天遙感概述　1.2　航天技術(shù)的發(fā)展　1.3　中國(guó)的航天工程第2章　航天遙感任務(wù)的分析與設(shè)計(jì)過(guò)程　2.1　航天任務(wù)分析與設(shè)計(jì)過(guò)程綜述　2.2　航天任務(wù)的周期　2.3　航天任務(wù)的組成單元　2.4　任務(wù)目標(biāo)的確定　2.5　任務(wù)需求、系統(tǒng)要求和約束條件的初步估計(jì)第3章　飛行任務(wù)描述與評(píng)估　3.1　不同飛行任務(wù)方案的識(shí)別　3.2　系統(tǒng)主導(dǎo)因素的識(shí)別　3.3　飛行任務(wù)方案特征的描述　3.4　飛行任務(wù)評(píng)估第4章　飛行任務(wù)系統(tǒng)要求的確定　4.1　系統(tǒng)要求在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的作用　4.2　要求分析和性能預(yù)算　4.3　確定要求基線(xiàn)的步驟第5章　空間任務(wù)幾何學(xué)　5.1　天球幾何學(xué)　5.2　空間觀(guān)察的地球幾何　5.3　地面觀(guān)察者看到的衛(wèi)星視在運(yùn)動(dòng)第6章　航天動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)　6.1　開(kāi)普勒軌道　6.2　軌道攝動(dòng)　6.3　軌道機(jī)動(dòng)　6.4　軌道保持第7章　軌道和星座設(shè)計(jì)　7.1　軌道設(shè)計(jì)過(guò)程　7.2　初始軌道設(shè)計(jì)　7.3　地球基準(zhǔn)航天器軌道的選擇　7.4　轉(zhuǎn)移軌道、等待軌道和空間基準(zhǔn)軌道的選擇　7.5　星座設(shè)計(jì)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(lèi)　8.3　對(duì)地觀(guān)測(cè)有效載荷　8.4　觀(guān)測(cè)有效載荷設(shè)計(jì)概述第9章　地面覆蓋分析與評(píng)估　9.1　星下點(diǎn)軌跡計(jì)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(píng)估第10章　通信系統(tǒng)與鏈路設(shè)計(jì)　10.1　通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　10.2　數(shù)據(jù)率　10.3　鏈路設(shè)計(jì)　10.4　幾個(gè)專(zhuān)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(xiàn)系統(tǒng)第12章　空間推進(jìn)系統(tǒng)與發(fā)射系統(tǒng)　12.1　火箭推進(jìn)基本原理　12.2　火箭發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型　12.3　發(fā)射系統(tǒng)第13章　航天遙感飛行任務(wù)的運(yùn)行　13.1　飛行任務(wù)運(yùn)營(yíng)概述　13.2　航天器運(yùn)行　13.3　人員培訓(xùn)　13.4　制定飛行任務(wù)計(jì)劃　13.5　工程支持第14章　小衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用　14.1　小衛(wèi)星技術(shù)簡(jiǎn)介　14.2　小衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用　14.3　對(duì)地觀(guān)測(cè)小衛(wèi)星　14.4　小衛(wèi)星系統(tǒng)設(shè)計(jì)第15章　衛(wèi)星工具軟件及其應(yīng)用　15.1　STK高級(jí)分析集成工具包主要功能與特性　15.2　STK產(chǎn)品家族　15.3　STK模塊介紹　15.4　STK在一些具體項(xiàng)目中的應(yīng)用主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：從古至今，飛離地球、遨游太空一直是人類(lèi)不曾中斷的愿望。20世紀(jì)初，俄國(guó)的航天先驅(qū)齊奧爾科夫斯基曾經(jīng)預(yù)言：“地球是人類(lèi)的搖籃，人類(lèi)決不會(huì)永遠(yuǎn)躺在這個(gè)搖籃里，而會(huì)不斷探索新的天體和空間。人類(lèi)首先將小心翼翼地穿過(guò)大氣層，然后再去征服太陽(yáng)系空間?！边@些愿望和預(yù)言，到了20世紀(jì)下半葉才真正變成了現(xiàn)實(shí)。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(kāi)辟了人類(lèi)進(jìn)入空間時(shí)代的新紀(jì)元，標(biāo)志著航天技術(shù)取得了劃時(shí)代的成果，而人類(lèi)的活動(dòng)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(shù)與光電探測(cè)技術(shù)的結(jié)合，孕育了現(xiàn)代航天遙感技術(shù)。事實(shí)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(shù)領(lǐng)域。本書(shū)所探討的航天遙感任務(wù)，是一般航天任務(wù)的具體化，其任務(wù)、目標(biāo)和技術(shù)過(guò)程，總體上與常規(guī)的航天任務(wù)是相同的或相似的。因此，在本書(shū)中凡沒(méi)有特別強(qiáng)調(diào)是航天遙感獨(dú)有的特性或技術(shù)，均是從常規(guī)航天任務(wù)的角度來(lái)分析和論述。書(shū)中所引用的例子和數(shù)據(jù)多數(shù)來(lái)自國(guó)際上的公開(kāi)技術(shù)文獻(xiàn)。

編輯推薦

《航天遙感工程(第2版)》由科學(xué)出版社出版。

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