衛星光通信瞄準捕獲跟蹤技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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於思源 著

圖書標籤:

• 衛星通信
• 光通信
• 瞄準捕獲跟蹤
• 空間技術
• 激光通信
• 自適應光學
• 控製技術
• 信號處理
• 精密跟蹤
• 自由空間光通信

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030484581

版次：01

商品編碼：11976948

包裝：精裝

叢書名： “十二五”國傢重點圖書齣版規劃項目光學與光子學叢書

開本：32開

齣版時間：2016-06-01

頁數：368

正文語種：中文

內容簡介

衛星光通信中的瞄準捕獲跟蹤技術（PAT）是近年來國內外廣泛關注的研究領域。本書主要在國內外PAT技術的研究基礎上介紹瞭衛星光通信的基本原理、PAT技術、係統組成及*新進展等。本書的主要內容包括：衛星光通信係統的組成、係統的構成、工作原理，光束捕獲和跟蹤技術理論基礎，光束預瞄準和提前瞄準技術、預瞄準角度計算方法、影響預瞄準精度的因素及補償技術，光束捕獲技術、影響捕獲性能的因素、實現方法，光束跟蹤和振動補償技術，捕獲跟蹤地麵模擬測試技術，星地激光鏈路等前沿技術。

前言/序言

遠方的燈塔：信號的舞蹈與時間的賽跑 在浩瀚無垠的宇宙深處，存在著一種無聲的交流，它跨越瞭難以想象的距離，以光的速度傳遞著信息。這種交流，宛如黑夜中指引航嚮的燈塔，是人類探索未知、連接彼此的關鍵。然而，這束來自遠方的光，並非一成不變，它需要被精準地捕捉，小心翼翼地引導，並始終保持在目標視野之內。這就是“信號的舞蹈”，一場與時間的賽跑，一場對極緻精度的追求，而這一切的背後，是復雜而精妙的“瞄準、捕獲、跟蹤”技術。 想象一下，一顆遙遠的通信衛星，它承載著地球上無數的訊息，正以每秒數萬公裏的速度在軌道上疾馳。它的光信號，經過漫長旅程抵達地球，早已變得微弱而彌散。而地麵上，同樣高速移動的接收設備，需要以毫厘不差的精度，將那一閃而過的信號牢牢“抓住”。這不僅僅是簡單的對準，而是一個動態的、持續的、並且極其嚴苛的過程。 瞄準：第一步的決斷 “瞄準”是整個過程的起點，它要求我們在發射前就對目標進行精確的定位和預測。這需要強大的軌道動力學知識，能夠準確計算衛星在未來一段時間內的運行軌跡。我們必須考慮到地球的引力、太陽的引力、月球的引力，以及大氣阻力等多種因素對衛星軌道的影響。這些微小的擾動，在長距離傳輸中會被放大，足以讓原本精準的瞄準齣現偏差。因此，精確的軌道預測模型至關重要，它能夠預判衛星在接收窗口內的位置，並計算齣地麵站應指嚮的精確角度。 然而，僅僅依靠理論計算是遠遠不夠的。在實際操作中，衛星的姿態變化、地麵站自身的運動（如地球自轉）、甚至大氣摺射等因素，都會給瞄準帶來挑戰。這時，“動態瞄準”技術便顯得尤為重要。它不是一次性的對準，而是持續的、實時的調整。地麵站的天綫需要內置高精度的指嚮機構，並實時接收來自衛星或自主導航係統的信息，不斷微調其指嚮角度，以確保信號始終能夠匯聚在天綫接收器上。這就像一個經驗豐富的射手，在風中、在目標移動的情況下，不斷調整呼吸和槍口，以求一擊必中。 捕獲：在微光中鎖定目標 “捕獲”是比瞄準更為艱巨的任務。當衛星的光信號穿越大氣層，到達地麵時，已經變得極其微弱。尤其是在天氣不佳，如雲層、雨霧的影響下，信號會進一步衰減。捕獲，就是要在如此微弱的信號中，準確識彆齣我們的目標信號，並將其“鎖定”。 這需要極高的接收靈敏度和精密的信號處理能力。接收天綫的設計必須能夠最大限度地收集微弱的信號能量，而接收前端的電子器件則需要具備極低的噪聲係數，以免自身的噪聲淹沒掉寶貴的信號。一旦信號進入接收係統，就需要進行復雜的信號檢測和識彆。這包括使用先進的算法來區分目標信號與背景噪聲、乾擾信號。例如，通過分析信號的特定調製方式、頻率特徵，甚至采用數字信號處理技術，如傅立葉變換、匹配濾波等，來“從沙粒中淘金”，找齣那微弱而重要的信號。 更進一步，當多個信號源同時存在，或者目標信號本身具有一定的抖動和漂移時，捕獲的難度會成倍增加。這時，就需要運用“捕獲跟蹤環路”技術。它就像一個聰明的獵人，一旦發現獵物，就會立刻建立起一套動態的追蹤機製，不斷調整接收機的頻率和相位，以始終與目標信號保持同步。即使信號的頻率在傳輸過程中發生輕微的變化（如多普勒效應），捕獲跟蹤環路也能及時補償，確保信號不丟失。 跟蹤：與時間共舞的精度 “跟蹤”是整個過程中最考驗耐心和精度的環節。一旦信號被捕獲，我們就必須確保持續地、穩定地與之保持聯係。衛星在軌道上以極高的速度運動，而地麵站的天綫也需要實時跟隨其運動。這種持續的、動態的對準，就是“跟蹤”的核心。 跟蹤的方式多種多樣，但其本質都是為瞭讓接收天綫始終對準運動中的衛星。一種常見的方法是“俯仰-方位角跟蹤”，即根據衛星的實時位置，計算齣天綫在俯仰和方位兩個軸上的角度，並驅動天綫進行精確的指嚮。然而，對於高速運動的衛星，這種機械式的跟蹤可能會因為響應速度的限製而産生滯後。 因此，更先進的“波束跟蹤”技術被廣泛應用。這種技術並不直接驅動天綫指嚮，而是利用接收到的信號來“引導”天綫。例如，通過在天綫接收麵上設置多個子陣列，可以檢測齣信號的到來方嚮，然後通過反饋機製，調整天綫的波束指嚮，使其始終對準信號最強的方嚮。這就像一個運動員，在感知到球的軌跡後，用身體的每一個細微動作去配閤球的運動。 更進一步，對於要求極高的應用場景，例如高精度定位、空間激光通信等，需要達到“亞弧度秒”級彆的跟蹤精度。這時，就需要結閤“慣性測量單元”、“光學跟蹤係統”等多重傳感器信息，進行“融閤跟蹤”。通過多源信息的互補，可以極大地提高跟蹤的穩定性和精度，即使在短暫的信號中斷或強乾擾的情況下，也能保持對目標的持續鎖定。 技術融閤的藝術 “瞄準、捕獲、跟蹤”技術並非孤立存在，它們是一個有機整體，緊密相連，相互支撐。精確的瞄準是成功捕獲的前提，而穩定的捕獲是有效跟蹤的基礎。整個過程的實現，需要將機械工程、電子工程、光學工程、計算機科學、控製理論以及通信信號處理等多個領域的知識融會貫通。 例如，高精度指嚮機構的設計，需要用到先進的材料科學和精密機械加工技術。低噪聲接收機的設計，依賴於微電子和射頻電路的精湛工藝。而復雜的信號處理算法，則需要強大的計算能力和精巧的軟件設計。現代化的跟蹤係統，甚至會集成人工智能和機器學習技術，通過對曆史數據的學習，不斷優化跟蹤策略，提高係統的魯棒性和自適應性。 超越距離的連接 這些技術，不僅僅是為瞭科學研究或軍事應用，它們更是我們連接地球與宇宙的生命綫。每一次從太空傳迴的珍貴數據，每一次從遙遠探測器發來的微弱信號，每一次天空中那顆閃爍的星辰，都離不開這項精妙的“瞄準、捕獲、跟蹤”技術。 它讓遙遠的衛星成為我們視野中的“朋友”，讓信息的傳遞如同近在咫尺。它幫助我們理解遙遠星係的奧秘，監測地球的氣候變化，為全球的導航係統提供精準的定位，也為我們未來的深空探索奠定堅實的基礎。 “瞄準、捕獲、跟蹤”，這是一場跨越時空的博弈，一場技術與智慧的較量。它讓我們能夠捕捉那來自遠方的微光，理解那無聲的語言，並最終，將我們與那無垠的宇宙，緊密地連接在一起。這並非冰冷的機械運作，而是一場關於連接、關於探索、關於人類永不止息的好奇心的壯麗篇章。

評分☆☆☆☆☆

僅僅是書名《衛星光通信瞄準捕獲跟蹤技術》，就足以勾起我對這個領域的無限遐想。這聽起來像是一部關於如何在浩瀚宇宙中精準“握手”的科技史詩。想想看，在遙遠的太空，兩顆高速飛行的衛星，它們之間要建立起一條穩定可靠的光通信鏈路，這本身就是一項極其艱巨的挑戰。書名中的“瞄準”，我猜想涉及的是如何用肉眼看不見的光束，在數韆甚至數萬公裏的距離上，精準地指嚮一個移動的目標。這需要多麼強大的光學設計能力和定位精度？而“捕獲”，更是意味著要剋服各種不確定性，如何在短暫的時間內，準確地捕捉到對方發齣的微弱信號，並建立初步的連接。這背後一定涉及到復雜的探測器技術和信號增強算法。最後，“跟蹤”，這個詞更是描繪瞭一個持續不斷的動態過程。衛星在軌道上時刻都在運動，姿態也在不斷調整，如何確保通信鏈路不會因為這些變化而中斷，這必然需要一套極其智能和高效的反饋控製係統。我很好奇，這本書是否會深入到具體的硬件設計，比如高精度指嚮伺服係統、大動態範圍的探測器，或者在軟件層麵，它是否會解析那些能夠應對復雜擾動、實現亞毫弧秒級跟蹤的算法。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題，讓我聯想到瞭一幅波瀾壯闊的畫麵：在漆黑的宇宙深處，點點星光閃爍，而在這片靜謐之中，一股無形的力量正在將遠隔萬裏的信息之光連接起來。它不是那種轟轟烈烈的戰爭敘事，也不是浪漫的愛情故事，而是一種冷靜、精確、近乎藝術般的科學追求。《衛星光通信瞄準捕獲跟蹤技術》，這幾個字本身就帶有一種沉甸甸的專業感，讓我不禁想象其中蘊含的復雜數學模型、精妙的工程設計以及嚴謹的實驗驗證。我甚至可以想象，這本書會像一部揭秘大片，帶領讀者一步步解開衛星通信這個復雜係統中的核心謎團。例如，在如此遙遠的距離上，光束的衍射和大氣擾動（雖然在太空相對較小，但仍有考量）如何影響信號的傳輸？如何設計齣能夠適應各種軌道、各種角度的瞄準機構？捕獲過程中的“盲區”如何處理？跟蹤的精度又需要達到何種水平纔能保證信息不丟失？我想，這不僅僅是技術上的挑戰，更是一種對物理規律的深刻理解和對工程極限的不斷挑戰。這本書，或許會讓我們看到人類智慧的閃光點，以及在探索未知宇宙時，我們所付齣的不懈努力。

評分☆☆☆☆☆

《衛星光通信瞄準捕獲跟蹤技術》，光是這幾個字，就足以讓對航天和通信領域稍有瞭解的人産生濃厚的興趣。它暗示著一個高度專業化、技術密集型的研究方嚮，一個連接地球與太空、甚至更遠星辰的數字橋梁。我腦海裏立刻浮現齣的是那些在太空中運行的通信衛星，它們如同夜空中最亮的星，卻肩負著傳輸海量信息的重任。而要實現如此高效的通信，核心就在於“瞄準、捕獲、跟蹤”這三個相互關聯又相互獨立的難題。我可以想象，書中會詳細闡述如何設計齣能夠精確指嚮目標衛星的光學鏈路，包括對準鏡、傳感器、伺機跟蹤係統等等。捕獲過程的自動化程度，以及如何快速、準確地找到並鎖定目標，這背後必然涉及到大量的信號處理和控製算法。而“跟蹤”更是重中之重，它要求係統能夠實時感知並補償衛星的任何微小位移和姿態變化，確保通信鏈路的穩定和信息的連續傳輸。我猜測，這本書可能會深入介紹一些先進的自適應光學技術，或者在控製理論方麵的創新應用，甚至可能涉及到一些對地球大氣湍流效應的補償方法（盡管主要針對衛星間通信，但某些技術可能相通）。

評分☆☆☆☆☆

光聽書名，我就覺得這本書充滿瞭未來的氣息。《衛星光通信瞄準捕獲跟蹤技術》，這幾個字如同一個神秘的鑰匙，似乎能打開通往更高維度通信的大門。我猜想，它講述的將是那些關於如何在無垠的宇宙中，實現穩定、高速、安全的點對點通信的絕妙技術。這不僅僅是簡單的“發送”和“接收”，而是要剋服巨大的時空距離、高速運動以及各種潛在的環境乾擾。書名中的“瞄準”、“捕獲”、“跟蹤”，每一個詞都充滿瞭動感和挑戰。想象一下，兩顆在高速軌道上飛行的衛星，它們之間的距離可能以每秒公裏計地變化，而要維持一束微弱的光信號在如此大的範圍內精確地對準，這需要何等精密的儀器和算法？這本書可能會深入探討激光通信在衛星係統中的應用，以及為瞭實現“瞄準”而設計的先進光學係統和傳感器技術。捕獲過程中的初次鎖定，以及之後如何在衛星姿態、軌道變化的情況下，實現毫秒級的實時跟蹤，這背後無疑是復雜的控製理論和信號處理技術的結晶。我很好奇，這本書是否會涉及一些前沿的AI算法在目標識彆和跟蹤中的應用，或者是否會介紹一些創新的光學設計來降低係統成本和提高穩定性。

評分☆☆☆☆☆

這本《衛星光通信瞄準捕獲跟蹤技術》的書名，立刻勾起瞭我對未來通信方式的好奇心。想象一下，在浩瀚的宇宙中，兩顆高速移動的衛星，它們之間的光信號如何能夠精確地對準，又如何能穩定地捕捉並持續跟蹤？這簡直是現代科技的奇跡！書名本身就充滿瞭高科技的魅力，讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我猜這本書肯定會深入淺齣地介紹光通信在衛星領域應用的挑戰，以及為瞭剋服這些挑戰所研發的各種精密技術。比如，如何在高動態、低信噪比的環境下實現亞弧秒級的指嚮精度？如何設計齣能夠抵抗空間環境惡劣影響的光學係統？光信號的鏈路損耗如何補償？以及最重要的，如何設計齣穩定可靠的跟蹤算法，即使在衛星姿態快速變化的情況下也能保持連接？我腦海中浮現的畫麵是，一群頂尖的工程師和科學傢，在實驗室裏夜以繼日地攻剋技術難關，最終將星際間的通信障礙一一掃除。這本書或許會帶領我們走進這個充滿智慧和創新的領域，瞭解那些默默奉獻的幕後英雄，以及他們是如何將科幻般的設想變為現實的。我迫切地想知道，那些看似不可能的精準瞄準，背後究竟隱藏著怎樣令人驚嘆的工程智慧和數學原理。

評分☆☆☆☆☆

幫捨友購買的，據說東西不錯

評分☆☆☆☆☆

這種書，內容沒得說。但是物流太慢，過瞭好多好多天纔送到。也不能怪快遞人員，下單後一直不發貨，一發貨第二天就到瞭。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

這種書，內容沒得說。但是物流太慢，過瞭好多好多天纔送到。也不能怪快遞人員，下單後一直不發貨，一發貨第二天就到瞭。

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

這種書，內容沒得說。但是物流太慢，過瞭好多好多天纔送到。也不能怪快遞人員，下單後一直不發貨，一發貨第二天就到瞭。

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

這方麵少有的書，值得一讀。

評分☆☆☆☆☆

送貨快，書印刷質量好。書價太高瞭。