空間目標的天基探測 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

吳連大 等 著

圖書標籤:

• 天基探測
• 空間目標
• 目標識彆
• 遙感
• 光學遙感
• 雷達遙感
• 圖像處理
• 模式識彆
• 空間技術
• 國防科技

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030534880

版次：31

商品編碼：12122967

包裝：平裝

叢書名： 現代天文科學叢書

開本：32開

齣版時間：2017-06-01

頁數：128

正文語種：中文

內容簡介

本書以空間目標編目為背景，介紹瞭空間目標天基探測的經典軌道——明暗界限的平颱軌道，研究瞭天基探測的望遠鏡探測能力（探測星等和探測目標的大小）。根據現在在軌的空間目標的實際分布，重點研究瞭望遠鏡視場、安裝方嚮和平颱的姿態和這些因素對探測目標數量和探測弧長的影響，給齣瞭GEO（地球同步帶目標）和LEO（近地目標）的幾種全新的探測方法，提齣瞭一種評價天基探測方案的指標，利用仿真計算的方法以及初軌計算和軌道改進

目錄

第1章 引言
1.1 天基探測的優點
1.2 天基探測的目標
1.3 本書的寫作目的
1.4 本書的章節安排

第2章 光電探測的基礎
2.1 望遠鏡的組成
2.1.1 光學係統
2.1.2 探測器
2.2 望遠鏡的探測能力
2.2.1 目標距離和視運動角速度
2.2.2 信噪比計算
2.2.3 探測星等
2.2.4 探測目標的大小

第3章 天基探測的基本原理
3.1 探測平颱
3.1.1 平颱的經典軌道
3.1.2 望遠鏡的安裝
3.1.3 平颱的姿態
3.2 天基探測的可見弧長
3.3 望遠鏡中心的運動軌跡
3.3.1 對地定嚮方法垂直安裝時的運動軌跡
3.3.2 對地定嚮方法β不等於0時的運動軌跡
3.3.3 赤道點定嚮方法的運動軌跡
3.4 近地軌道目標的探測能力
3.4.1 目標距離、視運動角速度和露光時間
3.4.2 信噪比計算
3.4.3 探測星等
3.4.4 探測目標的大小
3.4.5 提高探測能力的方法
3.5 地球同步軌道目標的探測能力
3.6 空間目標探測情況的模擬計算
3.6.1 天基探測的可見判彆條件
3.6.2 天基探測的可行性指標

第4章 地球同步軌道目標的天基探測
4.1 地球同步軌道目標探測的需求分析
4.1.1 地球同步軌道目標的傾角分布
4.1.2 地球同步軌道目標的空間位置分布
4.1.3 地球同步軌道目標探測需要大視場
4.2 幾種可用的望遠鏡設計
4.2.1 離軸三反式望遠鏡
4.2.2 12.5 °×12.5 °全球麵摺射望遠鏡
4.2.3 20°×20°非球麵摺射望遠鏡
4.3 對地（對日、赤道點）定嚮方法
4.3.1 三種望遠鏡方案
4.3.2 提高精度的方法
4.4 準慣性定嚮方法
4.4.1 準慣性定嚮方法概要
4.4.2 準慣性定嚮方法的初步評估
4.5 避開地影的方法
4.6 幾種方法比較

第5章 近地軌道目標的天基探測
5.1 近地軌道目標探測的需求分析
5.1.1 近地軌道目標的軌道分析
5.1.2 近地軌道目標的探測策略
5.2 對地定嚮方法
5.2.1 對地定嚮方法概要
5.2.2 模擬計算驗證
5.3 避開地影的方法
5.3.1 對地定嚮方法
5.3.2 對日定嚮方法
5.3.3 限位對日定嚮方法
5.3.4 可見弧長
5.3.5 可見區域麵積
5.4 模擬計算結果及分析
5.4.1 天基探測的編目能力
5.4.2 兩種方法的目標覆蓋率

第6章 數據處理和軌道關聯
6.1 探測圖像處理
6.1.1 圖像中星象的運動
6.1.2 動目標的提取
6.1.3 天文定位
6.1.4 模擬天基星空的地麵探測
6.2 軌道關聯
6.2.1 初選可見的目標集閤
6.2.2 已知目標的軌道關聯
6.2.3 UCT數據處理——新目標的發現和捕獲
6.3 天基探測數據編目的精度估計
參考文獻
附錄1 地基望遠鏡的探測能力計算程序
附錄2 天基望遠鏡的近地軌道探測能力計算程序
附錄3 天基望遠鏡的地球同步軌道探測能力計算程序
附錄4 計算優選平颱高度的目標函數程序
附錄5 計算限位對日定嚮方法的弧長程序
後記

星際航行與軌道力學基礎 書籍簡介 本書旨在為對航天工程、天體物理學以及深空探索感興趣的讀者提供一個全麵而深入的基礎知識體係。內容聚焦於構建星際旅行的理論框架和實用工具，涵蓋瞭從基本的軌道力學原理到復雜的航天器軌道設計與控製方法。我們力求通過嚴謹的數學推導、清晰的物理概念闡釋以及豐富的工程實例，幫助讀者理解航天任務背後的科學與技術原理。 第一部分：軌道力學的基石 本部分首先迴顧瞭經典力學在航天領域的核心應用，重點闡述瞭萬有引力定律和開普勒定律的深刻內涵及其在計算兩體運動問題中的關鍵作用。 中心天體引力場中的運動： 我們詳細分析瞭開普勒軌道（橢圓、拋物綫、雙麯綫）的幾何特性、周期、半長軸、偏心率等關鍵參數的確定方法。著重探討瞭如何利用軌道根數來精確描述航天器的瞬時位置和速度。 軌道動力學與攝動分析： 在理想的兩體問題模型基礎上，本書引入瞭更貼近實際的考慮因素，如微小推力、大氣阻力（針對近地軌道）以及其他天體的引力攝動。通過引入拉格朗日點和高斯錶示法，我們展示瞭如何量化和預測這些攝動對長期軌道穩定性的影響。 霍曼轉移與軌道機動： 詳細介紹瞭實現不同軌道之間轉換的效率最高的策略——霍曼轉移軌道。計算瞭所需的特徵速度增量（Delta-V），並延伸討論瞭更復雜的多次拋物綫機動、引力彈弓效應（行星際轉移路徑設計）的應用。 第二部分：航天器姿態控製與導航 一個成功的航天任務不僅依賴於精確的軌道位置，更需要對航天器的姿態進行精確的控製和測量。本部分深入探討瞭航天器的姿態動力學、傳感與作動原理。 剛體動力學與歐拉方程： 從剛體轉動的基本概念齣發，引入瞭轉動慣量張量、角動量和歐拉運動方程。重點分析瞭在無外部力矩作用下的自由進動（Nutation and Precession）。 姿態描述與轉換： 係統梳理瞭描述空間姿態的數學工具，包括歐拉角、鏇轉矩陣（方嚮餘弦矩陣）以及四元數（Quaternion）。特彆強調瞭四元數在避免萬嚮節死鎖（Gimbal Lock）和簡化姿態積分計算中的優勢。 姿態傳感與測量： 詳細介紹瞭用於測量航天器當前姿態的傳感器技術，包括太陽敏感器、星敏感器、陀螺儀（光縴和激光）以及磁力矩器。闡述瞭如何通過數據融閤技術（如擴展卡爾曼濾波 EKF）來提高姿態估計的精度和魯棒性。 姿態作動與控製： 探討瞭用於改變或維持航天器姿態的執行機構，如反作用輪（Reaction Wheels）、磁力矩器（Magnetorquers）和推進劑姿態控製係統（RCS）。針對性地設計瞭基於PID控製和LQR最優控製的姿態跟蹤與抑製算法。 第三部分：行星際任務設計與推進原理 本部分將理論知識應用於實際的深空任務規劃，重點關注如何高效地跨越太陽係尺度並實現對遙遠天體的精確到達。 轉移軌道優化： 深入分析瞭不同類型行星際轉移軌道的設計，包括使用能量最小化（低推力）和時間優化（高推力）策略。計算瞭到達火星、木星等行星所需的發射窗口和轉移時間。 推進係統基礎： 對化學推進劑火箭（比衝、推力、效率評估）進行瞭概述。此外，本書對新興的電力推進技術（如霍爾推力器和離子推力器）的原理、優勢和局限性進行瞭詳細的比較分析，特彆是在長壽命、低質量損失任務中的應用前景。 相對導航與會閤/交會對接： 在任務的最後階段，精確的相對導航至關重要。本章介紹瞭攔截目標（如航天器、空間站）的相對運動方程，討論瞭近距離機動、速度匹配以及對接序列中的傳感器需求與控製策略。 第四部分：任務仿真與數據分析 為確保理論模型在真實環境下的可靠性，仿真與數據處理是不可或缺的一環。 數值積分方法： 講解瞭求解非綫性動力學方程組（如受多體引力影響的軌道）所需的數值積分技術，包括龍格-庫塔法（Runge-Kutta）及其在高精度軌道預報中的應用。 誤差分析與不確定性量化： 闡述瞭在軌道確定和狀態估計中，如何量化傳感器噪聲、模型誤差和執行器不確定性對最終結果的影響。介紹瞭協方差分析在任務風險評估中的作用。 本書結構嚴謹，內容涵蓋瞭航天任務設計鏈條中的核心環節，是航天工程師、研究生及高級愛好者深入理解航天動力學與控製的理想參考資料。閱讀本書後，讀者將具備獨立分析和設計基本航天任務軌道的能力。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我耳目一新的書，它從一個我從未深入思考過的角度，為我打開瞭認識宇宙的新視角。我一直對太空充滿瞭好奇，尤其是那些在浩瀚星海中閃爍的，人類尚未完全掌握的“空間目標”。這本書，恰恰滿足瞭我這份求知欲。我常常在想，當我們在地球上仰望星空，看到那些遙遠的星辰，我們知道它們在那裏，但我們是否真正理解它們的存在方式？這本書描繪瞭一個令人激動的前景：我們不再僅僅是被動地觀測，而是能夠主動地、以一種前所未有的方式去“探測”這些目標。它詳細闡述瞭“天基”這個概念的含義，不再是遙不可及的理論，而是觸手可及的現實。書中關於探測器如何設計、如何部署、如何協同工作的內容，讓我仿佛置身於一個宏大的科技畫捲之中。作者對於不同類型空間目標的分類，以及針對它們設計的獨特探測策略，都展現瞭作者深厚的專業知識和超凡的想象力。讀完之後，我感覺自己對宇宙的理解，從一個平麵圖，變成瞭立體生動的模型。它不僅僅是關於技術，更是關於人類探索未知、拓展邊界的勇氣和智慧的贊歌。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的，不僅僅是知識的增長，更是一種對未來宇宙探索模式的深刻理解。它打破瞭我以往對太空探測的刻闆印象，讓我看到瞭一個更加立體、更加智能、更加協同的探測未來。我一直以為，我們對太空的認知，主要依賴於大型的天文颱和昂貴的空間望遠鏡，而這本書則讓我看到瞭“天基探測”的普適性和靈活性。它意味著，我們可能通過各種規模和功能的探測器，在不同的軌道上，對各種空間目標進行全方位、多角度的探測。書中對“探測策略的優化與資源配置”的討論，更是讓我認識到，在有限的資源下，如何最大化探測的效益，是多麼一項復雜的係統工程。這種全局性的視角，讓我對未來的太空探索充滿瞭信心，也對人類將要揭開的宇宙麵紗，充滿瞭無限的遐想。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在翻閱這本書之前，“空間目標的天基探測”對我而言，隻是一個模糊的概念，甚至有些技術化的疏離感。然而，這本書卻以一種齣人意料的方式，拉近瞭我與這個概念的距離。作者仿佛是一位經驗豐富的嚮導，帶領我穿越瞭技術的前沿，讓我看到瞭這項工作的宏偉意義和實踐價值。它不僅僅是關於物理學、天文學或者工程學，更是一種關於人類探索未知、追求進步的哲學思考。書中對“探測數據的高效利用與信息挖掘”部分的探討，更是讓我看到瞭科學研究的真正價值所在。我們不再僅僅是收集信息，而是要從中提煉齣有價值的知識，進而推動人類文明的進步。我尤其欣賞作者在描述一些技術細節時，所展現齣的那種熱情和嚴謹，仿佛每一項技術都蘊含著一段精彩的故事，每一個目標都隱藏著一個待解的謎團。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受，是一種對未來宇宙圖景的全新認知。我一直認為，我們對宇宙的瞭解，很大程度上受限於地球自身的觀測條件。而“天基探測”的齣現，打破瞭這一限製，它將我們的視野從地球錶麵，無限延伸至瞭宇宙深處。書中對不同探測平颱（如軌道衛星、空間望遠鏡、甚至未來可能存在的深空探測器）的定位和功能劃分，讓我對整個天基探測體係有瞭更清晰的認識。它不僅僅是單打獨鬥式的探測，而是一個由無數個精密儀器組成的龐大網絡，協同作業，共同揭示宇宙的奧秘。我尤其喜歡書中對“目標識彆與追蹤”部分的描述，它讓我明白瞭，在廣袤的宇宙中，找到並鎖定那些微小而珍貴的目標，是多麼一項艱巨而精妙的任務。作者用豐富的圖示和清晰的邏輯，展示瞭這一過程中的技術挑戰和解決方案，讓我在驚嘆之餘，也對人類的智慧有瞭更深的敬意。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，可以說是極其沉浸和富有啓發的。我並非天文學領域的專業人士，但作者巧妙地運用瞭類比和生動的語言，將那些復雜深奧的科學原理，化作瞭易於理解的知識。尤其讓我印象深刻的是，書中對於“天基探測”所麵臨的挑戰的剖析，以及應對這些挑戰所提齣的創新解決方案。它不僅僅是描繪瞭美好的願景，更重要的是，它深入探討瞭實現這些願景所必須剋服的技術難關。從光學探測的極限，到信號傳輸的乾擾，再到探測器自身的能量供給和壽命問題，作者都進行瞭細緻入微的闡述。我尤其對其中關於“智能探測”的章節感到震撼，它預示著未來探測器將不再是簡單的信息收集器，而是具備一定自主決策能力的“太空偵察兵”。這種前瞻性的思考，讓我對未來的太空探索充滿瞭期待。書中的一些案例研究，更是將理論與實踐緊密結閤，讓我看到瞭這些宏大的設想是如何一步步變為現實的。