航天無(wú)線電測(cè)控原理與系統(tǒng)

前言

航天測(cè)控技術(shù)是航天技術(shù)的重要組成部分，航天測(cè)控系統(tǒng)是航天工程系統(tǒng)的重要分系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)航天器的飛行軌道、姿態(tài)以及有效載荷的跟蹤測(cè)量與控制，保障航天器的正常運(yùn)行。隨著航天技術(shù)的飛速發(fā)展，航天測(cè)控技術(shù)也在發(fā)生著巨大變化，各種新的、先進(jìn)的測(cè)控技術(shù)和測(cè)控系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。為全面介紹航天測(cè)控技術(shù)的新發(fā)展，對(duì)原《現(xiàn)代航天測(cè)控原理》一書(shū)作了全面的調(diào)整、修改與充實(shí)，形成本書(shū)。將原書(shū)的第4、5章以及第7章角度測(cè)量的內(nèi)容壓縮成航天外測(cè)系統(tǒng)一章，刪除了有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容。將遙測(cè)與遙控的內(nèi)容分別擴(kuò)展成兩章，詳細(xì)地介紹了遙測(cè)與遙控的基本理論與采用的新技術(shù)，增加了分包遙測(cè)與分包遙控等內(nèi)容。中繼衛(wèi)星系統(tǒng)獨(dú)立成一章，詳細(xì)介紹了其原理、技術(shù)與系統(tǒng)。完善了全球定位系統(tǒng)的內(nèi)容，重點(diǎn)突出了其在航天測(cè)控中應(yīng)用的最新進(jìn)展。增加了航天測(cè)控新技術(shù)一章，重點(diǎn)介紹了深空測(cè)控技術(shù)、小衛(wèi)星與多星測(cè)控技術(shù)、高級(jí)在軌系統(tǒng)等內(nèi)容。

內(nèi)容概要

本書(shū)系統(tǒng)講述航天無(wú)線電測(cè)控的原理、技術(shù)和系統(tǒng)，主要內(nèi)容分三部分：航天測(cè)控的概念、原理，重點(diǎn)介紹航天無(wú)線電測(cè)控信號(hào)基本理論，信號(hào)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)；統(tǒng)一載波測(cè)控系統(tǒng)，重點(diǎn)分析外測(cè)系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理；天基測(cè)控系統(tǒng)與測(cè)控新技術(shù)，重點(diǎn)分析中繼衛(wèi)星系統(tǒng)組成與工作原理，全球定位系統(tǒng)及其在航天測(cè)控中的應(yīng)用。     本書(shū)可作為測(cè)控、雷達(dá)、導(dǎo)航、電子偵察等領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考書(shū)，也可以作為相關(guān)專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生的教學(xué)用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章　概論　1.1　引言　1.2　航天系統(tǒng)　1.3　航天測(cè)控系統(tǒng)　　1.3.1　測(cè)控系統(tǒng)分類(lèi)　　1.3.2　航天測(cè)控系統(tǒng)的功能與組成　　1.3.3　航天測(cè)控網(wǎng)　1.4　航天測(cè)控技術(shù)的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢(shì)　　1.4.1　航天測(cè)控技術(shù)發(fā)展歷程　　1.4.2　航天測(cè)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)　思考題第2章　航天測(cè)控基礎(chǔ)　2.1　近地空間環(huán)境　　2.1.1　大氣層結(jié)構(gòu)　　2.1.2　電離層　　2.1.3　太陽(yáng)電磁輻射　　2.1.4　帶電粒子輻射　2.2　航天器運(yùn)行軌道　　2.2.1　常用天文術(shù)語(yǔ)　　2.2.2　導(dǎo)彈飛行彈道　　2.2.3　衛(wèi)星軌道  2.3　空間坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng)　　2.3.1　常用坐標(biāo)系　　2.3.2　坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換　　2.3.3　時(shí)間系統(tǒng)　2.4　空間定位幾何　　2.4.1　空間位置參量的幾何意義　　2.4.2　常用定軌方法　思考題第3章　測(cè)控信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)　3.1　引言　3.2　常用測(cè)控基帶信號(hào)　3.3　信號(hào)調(diào)制　　3.3.1　基帶信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制　　3.3.2　N個(gè)正弦與M個(gè)方波副載波對(duì)載波的調(diào)角信號(hào)　　3.3.3　調(diào)角信號(hào)的帶寬　　3.3.4　數(shù)字信號(hào)對(duì)副載波的調(diào)制　3.4　鎖相接收機(jī)　　3.4.1　鎖相接收機(jī)中的載波跟蹤環(huán)　　3.4.2　信號(hào)調(diào)制對(duì)載波跟蹤環(huán)的影響　　3.4.3　鎖相接收機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)　3.5　信號(hào)的相干解調(diào)　　3.5.1　相干接收與相干解調(diào)的概念　　3.5.2　調(diào)相信號(hào)的相干解調(diào)　　3.5.3　調(diào)頻信號(hào)的相干解調(diào)　　3.5.4　數(shù)字信號(hào)對(duì)副載波調(diào)相信號(hào)的解調(diào)　附錄3.1　隨機(jī)脈沖序列的功率譜公式推導(dǎo)　附錄3.2　ASK信號(hào)的功率譜密度　附錄3.3　公式（3.95）推導(dǎo)　附錄3.4　關(guān)于cosθ（t）的計(jì)算　思考題第4章　航天外測(cè)系統(tǒng)　4.1　航天測(cè)速　　4.1.1　多普勒測(cè)速　　4.1.2　雙頻測(cè)速技術(shù)　4.2　測(cè)距原理　4.3　側(cè)音測(cè)距　　4.3.1　側(cè)音測(cè)距原理及測(cè)距精度　　4.3.2　準(zhǔn)最優(yōu)距離估計(jì)器　4.4　偽碼測(cè)距　　4.4.1　偽碼的基本概念及其性質(zhì)　　4.4.2　m序列　　4.4.3　復(fù)合偽隨機(jī)碼　　4.4.4　偽碼（PN）距離跟蹤接收機(jī)　4.5　角度測(cè)量　　4.5.1　圓錐掃描雷達(dá)測(cè)角原理　　4.5.2　單脈沖雷達(dá)測(cè)角原理　附錄4.1　特征多項(xiàng)式與序列周期的關(guān)系　思考題第5章　航天遙測(cè)系統(tǒng)　5.1　遙測(cè)系統(tǒng)概述　　5.1.1　遙測(cè)系統(tǒng)作用　……第6章　航天遙控系統(tǒng)第7章　統(tǒng)一載波測(cè)控系統(tǒng)第8章　跟蹤與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)第9章　全球定位系統(tǒng)及其在航天測(cè)控中的應(yīng)用第10章　測(cè)控新技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 概論1.1 引言人類(lèi)的活動(dòng)范圍經(jīng)歷了從陸地到海洋，從海洋到大氣層，從大氣層到宇宙空間的逐漸拓展過(guò)程。自古以來(lái)，人類(lèi)就沒(méi)有停止過(guò)探索宇宙空間的遐想和努力。在地球大氣層以外的宇宙空間內(nèi)的飛行稱(chēng)為航天，與之相應(yīng)的飛行器稱(chēng)為航天器。各類(lèi)航天飛行器的設(shè)計(jì)、制造、發(fā)射和應(yīng)用技術(shù)稱(chēng)為航天技術(shù)。航天飛行的歷史從火箭技術(shù)開(kāi)始?；鸺芍袊?guó)勞動(dòng)人民在宋代發(fā)明，近代火箭技術(shù)發(fā)展于19世紀(jì)末20世紀(jì)初。俄國(guó)的齊奧爾科夫斯基、美國(guó)的戈達(dá)德和德國(guó)的奧伯特作為先驅(qū)者為現(xiàn)代航天事業(yè)的發(fā)展做出了奠基性工作。齊奧爾科夫斯基是現(xiàn)代航天事業(yè)的開(kāi)拓者，他在1903年發(fā)表的論文《利用噴氣工具研究宇宙空間》論證了火箭用于星際航行的可能性；推導(dǎo)了火箭在無(wú)引力場(chǎng)和真空中飛行速度公式；提出了多級(jí)火箭的概念；指出液體燃料火箭是航天器最合適的工具。戈達(dá)德在1919年發(fā)表的著作《到達(dá)極大高度的方法》中闡述了火箭運(yùn)動(dòng)的基本數(shù)學(xué)原理，討論了用火箭把有效載荷送往月球的可能方法。他還于1926年3月研制并發(fā)射了世界上第一枚液體火箭，飛行高度12m，時(shí)間2．5s。奧伯特出生于羅馬尼亞，后入德國(guó)籍。奧伯特在1929年發(fā)表的著作《通向航天之路》一書(shū)，論述了火箭在宇宙空問(wèn)工作的基本原理，提出了許多關(guān)于火箭結(jié)構(gòu)和飛行的新觀點(diǎn)?，F(xiàn)代航天事業(yè)的開(kāi)端是在第二次世界大戰(zhàn)末期，以德國(guó)于1942年10月3日發(fā)射成功V-2火箭為標(biāo)志的。1957年10月4日前蘇聯(lián)發(fā)射成功第一顆人造地球衛(wèi)星，把人類(lèi)帶進(jìn)一個(gè)廣闊無(wú)垠的太空時(shí)代。1961年4月12日前蘇聯(lián)發(fā)射成功第一個(gè)載人航天器，宇航員尤阿?加加林繞地球飛行一圈后安全返回，首次實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)遨游太空的夢(mèng)想。1969年7月20日美國(guó)阿波羅載人飛船登月成功，人類(lèi)足跡第一次踏上了地球之外的另一個(gè)天體。到2004年，俄羅斯（前蘇聯(lián)）、美國(guó)、歐空局、1q本、中國(guó)、印度等國(guó)家和地區(qū)先后研制成功80多種運(yùn)載火箭，修建了10多個(gè)航天發(fā)射場(chǎng)，建立了完善的測(cè)控網(wǎng)，發(fā)射了5600多個(gè)航天器。

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