航天器軍事應(yīng)用建模與仿真

前言

信息化條件下的局部戰(zhàn)爭實踐表明，航天器在戰(zhàn)場態(tài)勢感知、指揮通信、導(dǎo)航支援等方面的應(yīng)用不斷加強，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的地位和作用越來越重要，從而備受世界各國關(guān)注，引發(fā)了航天器軍事應(yīng)用研究的熱潮。建模與仿真是認識世界和改造世界的重要手段，目前，已滲透到各學(xué)科和工程技術(shù)領(lǐng)域，如生物領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域、水利工程領(lǐng)域等，在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用研究也得到了廣泛深入的發(fā)展。將建模與仿真用于研究航天器的軍事應(yīng)用，將成為認識、發(fā)現(xiàn)和掌握航天器軍事應(yīng)用規(guī)律的重要方法。本書以作戰(zhàn)模擬的基本理論和方法為指導(dǎo)，以航天器軍事應(yīng)用仿真為研究對象，構(gòu)建了航天器軍事應(yīng)用模型體系，建立了航天器軍事應(yīng)用的各種功能模型，并進行了航天器軍事應(yīng)用模型的仿真設(shè)計，旨在為航天裝備體系發(fā)展論證、航天器軍事應(yīng)用效能評估、航天器軍事應(yīng)用方式研究以及航天器軍事應(yīng)用模擬訓(xùn)練提供技術(shù)支撐，為航天器形成作戰(zhàn)能力的探索研究提供支持。本書分為12章。第1章、第2章是本書的基礎(chǔ)部分，介紹航天器軍事應(yīng)用及航天器軍事應(yīng)用建模與仿真的基本思想與方法、模型體系等內(nèi)容；第3章一第10章是本書的核心部分，介紹航天器偵察、通信中繼、導(dǎo)航定位、導(dǎo)彈預(yù)警、氣象監(jiān)測和電子干擾等主要軍事應(yīng)用功能的建模與仿真以及支持功能仿真的公共模型和航天器組網(wǎng)應(yīng)用模型；第11章、第12章是本書的擴展部分，介紹航天器軍事應(yīng)用的可視化仿真和基于STK軟件的應(yīng)用仿真分析方法。本書由曹裕華、馮書興設(shè)計框架，曹裕華、馮書興、管清波、張玉軍、汪洲和白洪波共同編寫。其中，曹裕華負責(zé)第1章、第3章、第6章，馮書興負責(zé)第4章，管清波負責(zé)第2章、第8章，張玉軍負責(zé)第5章、第7章、第12章，汪洲負責(zé)第9章、第10章，白洪波負責(zé)第11章，全書由曹裕華、馮書興負責(zé)統(tǒng)稿和修改。本書是作者在近幾年的教學(xué)心得和科研成果基礎(chǔ)上整理和深化而成的，同時，也參考或直接引用了國內(nèi)外的有關(guān)文獻。撰寫過程中，得到了領(lǐng)導(dǎo)和專家的指導(dǎo)、幫助。軍事科學(xué)院軍事運籌分析研究所的江敬灼研究員，裝甲兵工程學(xué)院的郭齊勝教授，裝備指揮技術(shù)學(xué)院的于小紅教授、李智教授認真審讀了書稿，提出了寶貴的修改意見。學(xué)院科研處的王元欽副部長、學(xué)術(shù)成果處廖育榮處長、錢坤參謀、試驗指揮系白楊政委和廖學(xué)軍副主任給予了支持和幫助，在此一并表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

　　本書是在總結(jié)作者近些年教學(xué)心得和科研成果的基礎(chǔ)上編寫的一部學(xué)術(shù)性較強的軍事技術(shù)理論著作。全書以航天器偵察監(jiān)視、通信中繼、導(dǎo)航定位、導(dǎo)彈預(yù)警、氣象探測和電子干擾等功能的建模與仿真為核心內(nèi)容，詳細闡述了航天器的軍事應(yīng)用、仿真結(jié)構(gòu)、仿真流程、數(shù)學(xué)模型以及支持功能仿真的公共基礎(chǔ)模型，系統(tǒng)地介紹了航天器軍事應(yīng)用建模與仿真基礎(chǔ)、航天器組網(wǎng)應(yīng)用和軍事應(yīng)用可視化的建模與仿真、基于STK的航天器軍事應(yīng)用仿真分析等內(nèi)容?！　”緯梢宰鳛槿娫盒＼娛逻\籌學(xué)、軍事航天學(xué)、系統(tǒng)建模與仿真等學(xué)科專業(yè)研究生相關(guān)專業(yè)課程的教材或教學(xué)參考書，也可作為相關(guān)領(lǐng)域研究人員的參考資料。

書籍目錄

第1章 航天器軍事應(yīng)用概述 　1.1 航天器概述 　1.2 航天器在現(xiàn)代作戰(zhàn)中的應(yīng)用分類 　1.3 航天器在現(xiàn)代作戰(zhàn)中的應(yīng)用特點 　1.4 航天器在現(xiàn)代作戰(zhàn)中的地位和作用 　1.5 航天器軍事應(yīng)用研究的問題與方法 第2章 航天器軍事應(yīng)用建模與仿真基礎(chǔ) 　2.1 航天器軍事應(yīng)用建模與仿真的用途 　2.2 航天器軍事應(yīng)用建模思路與方法 　2.3 航天器軍事應(yīng)用仿真模型體系 　2.4 航天器軍事應(yīng)用的仿真方法 　2.5 航天器軍事應(yīng)用過程 第3章 航天器軍事應(yīng)用仿真公共模型 　3.1 航天器軍事應(yīng)用建?；A(chǔ) 　3.2 航天器任意時刻的方位與運動狀態(tài)計算模型 　3.3 航天器任意時刻地面覆蓋計算模型 　3.4 對目標航天器的可見性判斷計算模型 　3.5 航天器軌道機動所需速度增量與時間計算模型 第4章 航天器偵察功能建模與仿真 　4.1 航天器偵察工作原理 　4.2 航天器偵察功能仿真設(shè)計 　4.3 航天器偵察功能建模 第5章 航天器通信／中繼功能建模與仿真 　5.1 航天器通信／中繼功能原理 　5.2 航天器通信／中繼功能仿真設(shè)計 　5.3 航天器通信／中繼功能建模 第6章 航天器導(dǎo)航定位功能建模與仿真 　6.1 航天器導(dǎo)航定位功能原理 　6.2 航天器導(dǎo)航定位功能仿真設(shè)計 　6.3 航天器導(dǎo)航定位功能建模 第7章 航天器導(dǎo)彈預(yù)警功能建模與仿真 　7.1 航天器導(dǎo)彈預(yù)警功能原理 　7.2 航天器導(dǎo)彈預(yù)警功能仿真設(shè)計 　7.3 航天器導(dǎo)彈預(yù)警功能建模 第8章 航天器氣象監(jiān)測功能建模與仿真 　8.1 航天器氣象監(jiān)測功能原理 　8.2 航天器氣象監(jiān)測功能仿真設(shè)計 　8.3 航天器氣象監(jiān)測功能建模 第9章 航天器電子干擾功能建模與仿真 　9.1 航天器電子干擾功能原理 　9.2 航天器電子干擾功能仿真設(shè)計 　9.3 航天器電子干擾功能建模 第10章 航天器組網(wǎng)應(yīng)用建模與仿真 　10.1 航天器網(wǎng)絡(luò)概述 　10.2 基于通信的航天器網(wǎng)絡(luò)建模與仿真 　10.3 面向任務(wù)的航天器網(wǎng)絡(luò)組建與維護模型 　10.4 基于Agent的航天器組網(wǎng)仿真 第11章 航天器軍事應(yīng)用可視化建模與仿真 　11.1 航天器實體可視化建模 　11.2 航天器軍事應(yīng)用行為可視化建模 　11.3 航天器軍事應(yīng)用環(huán)境可視化建模 　11.4 航天器軍事應(yīng)用可視化仿真設(shè)計 第12章 基于STK的航天器軍事應(yīng)用仿真分析 　12.1 STK軟件簡介 　12.2 STK軟件在航天器典型作戰(zhàn)任務(wù)仿真分析中的應(yīng)用 　12.3 STK／Connect程序驅(qū)動模塊應(yīng)用 　12.4 STK在分布式仿真中的應(yīng)用 附錄 STK術(shù)語表 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：航天器是在地球大氣層以外的宇宙空間，基本上按照天體力學(xué)的規(guī)律運行的各類飛行器，又稱空間飛行器。世界上第一個航天器是蘇聯(lián)于1957年10月4日發(fā)射的“人造地球衛(wèi)星”1號，第一個載人航天器是蘇聯(lián)航天員10.A.加加林乘坐的東方號飛船，第一個把人送到月球上的航天器是美國“阿波羅”11號飛船，第一個兼有運載火箭、航天器和飛機特征的航天飛機是美國“哥倫比亞”號航天飛機。至今，航天器還都是在太陽系內(nèi)運行。航天器為了完成航天任務(wù)，必須與運載器、航天器發(fā)射場和回收設(shè)施、航天測控和數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和用戶臺站（網(wǎng)）等互相配合、協(xié)調(diào)工作，共同組成航天系統(tǒng)。其中，航天器是執(zhí)行航天任務(wù)的主體，是航天系統(tǒng)的主要組成部分。1.1.1 航天器的組成及功能航天器由不同功能的若干分系統(tǒng)（或系統(tǒng)）組成，一般分為專用系統(tǒng)和保障系統(tǒng)兩類。專用系統(tǒng)又稱有效載荷，用于直接執(zhí)行特定的航天任務(wù)；保障系統(tǒng)又稱通用載荷，用于保障專用系統(tǒng)的正常工作。各類航天器的保障系統(tǒng)往往是相同或類似的，其組成結(jié)構(gòu)如圖1-1所示，一般包括以下一些系統(tǒng)：（1）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。用于支承和固定航天器上的各種儀器設(shè)備，使它們構(gòu)成一個整體，以承受地面運輸、運載器發(fā)射和空間運行時的各種力學(xué)和空間環(huán)境，其結(jié)構(gòu)形式主要有整體結(jié)構(gòu)、密封艙結(jié)構(gòu)、公用艙結(jié)構(gòu)、載荷艙結(jié)構(gòu)和展開結(jié)構(gòu)等。航天器的結(jié)構(gòu)大多采用鋁、鎂、鈦等輕合金和增強纖維復(fù)合材料。（2）熱控制系統(tǒng)。熱控制系統(tǒng)又稱溫度控制系統(tǒng)，用來保障各種儀器設(shè)備在復(fù)雜環(huán)境中處于允許的溫度范圍內(nèi)。航天器熱控制措施主要有表面處理，包覆多層隔熱材料，以及使用熱控百葉窗、熱管和電加熱器等。

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《航天器軍事應(yīng)用建模與仿真》是由國防工業(yè)出版社出版的。

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