天基预警系统顶层设计与规划技术 [Top-Level Design and Planning Technology of Space:Based Early Warning System] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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熊伟，简平，刘德生 等 著

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• 天基预警
• 空间技术
• 导弹防御
• 系统工程
• 规划设计
• 信息安全
• 军事技术
• 遥感技术
• 战略预警
• 国防科技

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118114614

版次：1

商品编码：12344634

包装：精装

外文名称：Top-Level Design and Planning Technology of Space:Based Early Warning System

开本：16开

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：2

内容简介

　　《天基预警系统顶层设计与规划技术》主要阐述《天基预警系统顶层设计与规划技术》的研究背景和意义；介绍国外天基预警系统的发展情况、天基预警系统研究所需要的物理基础知识、天基预警系统的体系结构设计技术、天基预警系统的组网和优化设计技术、天基低轨预警系统初始任务规划和资源调度技术、天基低轨预警系统动态任务规划和资源调度技术、天基预警系统的定位与预报技术、天基预警系统的等效模拟系统设计与实现等。
　　《天基预警系统顶层设计与规划技术》可作为信息与通信工程宇航科学与技术、系统科学等学科的硕士和博士研究生的教材和参考书，也可作为科研院所相关专业工程技术人员的参考资料。

内页插图

目录

第1章 概论

第2章 天基预警系统概述
2．1 美国天基预警系统
2．1．1 国防支援计划
2．1．2 天基红外系统
2．1．3 太空跟踪与监视系统
2．2 俄罗斯／苏联天基预警系统
2．2．1 第一代天基预警卫星系统：“眼睛”系列卫量
2．2．2 第二代天基预警卫星系统：“预报”卫量
2．2．3 第三代“统一空间系统”
参考文献

第3章 天基预警系统的物理基础
3．1 弹道导弹预警的基本要求
3．1．1 总体要求
3．1．2 助推段的要求
3．1．3 自由段的要求
3．1．4 再入段的要求
3．2 导弹飞行的环境模型
3．2．1 空气动力及其力矩
3．2．2 地球引力和扰动引力
3．3 导弹飞行的动力学运动模型
3．3．1 弹道导弹动力学运动模型
3．3．2 无约束机动目标运动模型
3．3．3 导弹姿态控制
3．4 坐标系及其转换
3．4．1 坐标系系统
3．4．2 坐标系转换
参考文献

第4章 面向服务的天基预警系统体系结构设计技术
4．1 面向服务的系统设计思想
4．2 面向服务的体系结构设计技术
4．2．1 基于DoDAF的体系结构设计基础
4．2．2 面向服务的体系结构设计方法
4．2．3 天基预警系统作战视图模型
4．2．4 天基预警系统体系视图模型
4．2．5 天基预警系统服务视图模型
4．3 基于IDEF3的流程描述与验证技术
4．3．1 基于IDEF3的流程建模与分析方法
4．3．2 天基预警服务流程验证实例
参考文献

第5章 天基预警系统的组网及优化设计
5．1 天基预警系统组网及星座设计约束
5．1．1 目标可见性约束
5．1．2 传感器覆盖建模
5．1．3 定位精度模型
5．2 基于selfGDE3的低轨预警星座系统优化设计
5．2．1 低轨预警系统星座构型分析
5．2．2 基于自适应通用差异演化算法的优化设计方法
5．2．3 星座优化设计及验证
参考文献

第6章 天基低轨预警系统初始任务规划和资源调度技术
6．1 任务规划和资源调度问题分析
6．1．1 低轨预警系统任务规划调度概念模型
6．1．2 规划调度问题形式化描述
6．1．3 低轨预警系统任务规划调度输入和输出
6．1．4 低轨预警系统任务规划调度求解过程
6．2 基于补偿跟踪机制的初始任务规划调度建模
6．2．1 补偿跟踪机制
6．2．2 初始任务规划调度模型
6．3 初始规划调度模型求解
6．3．1 任务分解
6．3．2 基于动态优先级的启发式算法
6．4 算例与分析
6．4．1 仿真想定
6．4．2 资源冗余条件下的初始调度实例
6．4．3 资源无冗余条件下的初始调度实例
参考文献

第7章 天基低轨预警系统动态任务规划和资源调度技术
7．1 低轨预警系统动态任务规划分析
7．1．1 动态扰动因素分析和动态任务规划需求
7．1．2 动态任务规划原则
7．1．3 动态重规划调度模式和策略
7．2 动态规划和调度问题建模
7．2．1 基本假设
7．2．2 基于冲突集的动态重调度问题模型
7．3 动态规划和调度模型求解
7．3．1 模型求解预处理
7．3．2 基于冲突消除的启发式算法
7．4 算例与分析
参考文献

第8章 天基预警系统的定位与预报技术
8．1 通用目标观测和定位模型
8．1．1 观测模型
8．1．2 定位模型
8．2 高轨预警卫星对主动段目标的定位技术
8．2．1 双静止轨道卫星对目标定位
8．2．2 双大椭圆轨道卫星对目标定位
8．2．3 高轨与低轨卫星联合的目标定位
8．3 低轨预警卫星对自由段目标的定位技术
8．3．1 基于EKF的目标跟踪算法
8．3．2 多星联合定位及目标定位平滑
8．4 关机点估计和落点预报
8．4．1 关机点估计
8．4．2 落点预报
参考文献

第9章 天基预警系统的等效模拟系统设计
9．1 总体设计
9．1．1 系统的主要功能
9．1．2 系统的主要组成
9．1．3 系统的总体框架
9．2 各分系统功能设计
9．2．1 仿真任务管理分系统
9．2．2 导弹模拟分系统
9．2．3 预警卫星仿真分系统
9．2．4 数据处理分系统
9．2．5 信息传输仿真分系统
9．2．6 数据库分系统
9．2．7 视景仿真分系统

前言/序言

　　随着弹道导弹技术的发展，以及现代国土防御对弹道导弹预警需求的不断提高，天基预警系统成为国家安全和国家战略资源的重要组成部分，是当今航天军事强国争夺信息优势的关键领域和重要支撑。天基预警系统主要由预警卫星网、地面控制站、地面接收站、信息传输系统、用户终端等组成，它能够利用其空间位置高远、探测覆盖面广、目标发现及时、全时段探测跟踪的优势，担负着快速获取战略、战术导弹等高价值目标的发射点、目标落点、飞行弹道、拦截时间等信息，提供武器单元所必需的支援信息军事任务，极大地提高了军事信息系统对战略和战术目标的预警探测能力，提高了武器单元对导弹等高价值目标的拦截和打击效率，从而大大提升了基于信息系统的体系作战的效能。
　　天基预警系统的建设和发展涉及工程、技术、机械、制造、研究等方面，是一个复杂的体系工程，它充分体现了国家的科学技术水平和军事综合实力。单从技术层面上讲，它包含了航天：信息、装备等技术领域，其发展是一个不断深入、完善、迭代的过程。在天基预警系统所涉及的众多技术领域中，顶层设计与规划技术显得尤为重要。
　　天基预警系统的顶层设计与规划技术研究主要指以红外探测器为卫星载荷，研究天基低轨预警系统体系结构、星座系统优化设计和面向导弹跟踪的任务规划等技术。与国外相比，我国在这些技术方面都存在不少差距，因此顶层设计技术的研究可以为设计我军的天基预警系统提供理论和方法基础。任务规划调度方法和技术的研究可以实现对天基预警资源和导弹目标跟踪任务的最优化匹配，能够有效地满足对目标的探测和跟踪需求，提高预警系统工作效率，从而增强导弹预警和跟踪能力，为我军天基预警系统支援下的反导作战应用提供高效的信息保障。

《天基预警系统顶层设计与规划技术》 是一本专注于构建、部署和优化天基预警系统的全面指南。本书深入探讨了这一复杂领域的核心挑战与前沿技术，旨在为系统设计师、规划者、工程师以及相关决策者提供一套系统化、可操作的知识体系。 核心内容概述： 本书的核心在于“顶层设计”与“规划技术”的深度融合，其内容覆盖了天基预警系统生命周期的各个关键阶段，从概念构思到运行维护，都进行了详尽的阐述。 1. 需求分析与任务定义： 预警目标与作战场景： 详细分析各类预警目标（如弹道导弹、空中目标、空间目标等）的特性，以及不同作战场景下对预警系统的性能要求。这包括对威胁的识别、跟踪、分类、定轨、以及打击效果的预测等。 系统功能分解： 将宏观的预警任务分解为一系列具体的系统功能模块，如目标探测、数据处理、信息融合、态势感知、指挥控制、通信传输、以及用户终端接口等。 性能指标体系构建： 确立一套科学、量化的系统性能指标，涵盖探测概率、虚警率、跟踪精度、定轨精度、响应时间、覆盖范围、生存能力等，并探讨不同指标之间的权衡与优化。 2. 系统架构设计： 天基组成部分设计： 深入研究卫星星座的构成，包括轨道类型（LEO, MEO, GEO, HEO）、卫星数量、星座构型（如Walker星座、折叠星座等）的优劣势分析，以及对任务载荷（传感器、通信单元、处理单元等）的选型与集成。 地面组成部分设计： 详细阐述地面站网络的规划、数据接收与处理中心的设计、指挥控制中心的建设、以及与现有指挥体系的融合策略。 星地链路设计： 探讨天地通信的带宽、时延、可靠性等关键技术要求，以及不同通信体制（如直接通信、中继通信）的适用性。 多域融合架构： 重点研究如何将天基预警系统与天基侦察、天基通信、天基指挥等其他天基系统以及陆基、海基、空基系统进行有效融合，形成一体化、协同化的综合预警能力。 3. 关键技术研究： 先进探测技术： 涵盖红外探测、光学探测、雷达探测、射频探测等各类传感器的原理、性能特点、以及在特定场景下的应用。重点关注探测灵敏度、分辨率、视场角、以及抗干扰能力等。 高效数据处理与信息融合： 深入探讨海量异构数据的实时采集、预处理、特征提取、目标识别与跟踪算法。重点阐述多传感器、多平台的数据融合方法，如何实现对目标状态的精确估计与态势的全面感知。 智能决策与态势生成： 研究基于人工智能和机器学习的预警目标判别、威胁评估、以及作战意图推测算法。探讨如何快速生成高置信度的态势信息，为指挥决策提供有力支撑。 高精度轨道确定与预测： 讲解实现卫星自身和目标高精度轨道测定与预报的技术，这对预警系统的持续运行和有效打击至关重要。 系统鲁棒性与容错设计： 关注系统在面临干扰、故障、甚至攻击时的生存能力，探讨冗余设计、故障诊断与恢复、以及抗毁性能力建设。 4. 系统规划与部署： 星座优化与演化： 采用仿真建模与优化算法，对卫星星座的规模、构型、轨道参数进行优化，以期达到最佳的探测覆盖、跟踪能力和资源利用率。同时，探讨星座的逐步建设与迭代升级规划。 地面设施选址与建设： 依据通信覆盖、数据传输、安全保密等要求，对地面站、指挥中心等设施进行科学选址与统筹建设。 频谱资源规划： 针对通信和遥测遥控需求，进行有效的频谱分配与管理，确保系统稳定运行。 试验验证与评估： 详细阐述系统研制过程中的各项试验验证方法，包括硬件在环仿真、软硬件集成测试、系统联调联试，以及最终的飞行试验与性能评估。 5. 运行与维护： 在轨运行管理： 涵盖卫星状态监测、轨道维持、任务载荷管理、以及应急处理等。 数据管理与服务： 建立高效的数据存储、检索、分发与服务机制，确保预警信息的及时可用性。 系统升级与维护： 规划系统的定期维护、软件更新、以及硬件升级策略，以适应不断发展的威胁与技术。 本书将通过丰富的案例分析、理论推演和技术图示，帮助读者深入理解天基预警系统的复杂性，掌握系统顶层设计与规划的核心方法论，从而为构建新一代高效、可靠的天基预警能力奠定坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我首先被它所展现的宏伟蓝图所震撼。这本书不仅仅是关于某个单一的技术点，它更像是一份详尽的蓝图，描绘了构建一个覆盖全球、甚至延伸至太空的预警网络所需要的全方位思考。我想象着书中会详细阐述“顶层设计”的精髓，这不仅仅是简单的技术堆叠，而是需要从国家战略需求出发，明确预警系统的核心目标，例如早期发现弹道导弹、低轨卫星的异常活动，甚至是更长远的宇宙射线爆发等。这种顶层设计，必然需要跨越多个学科领域，整合光学、电子、信息、材料、控制等众多前沿技术。书中可能会深入探讨如何进行系统需求分析，如何将抽象的战略目标转化为具体的、可衡量的技术指标，例如探测的精度、响应的时间、覆盖的范围以及抗干扰能力等。我尤其对“规划技术”部分充满好奇，这部分内容很可能涉及复杂的系统工程方法论，包括项目生命周期管理、技术路线图的制定、资源优化配置、以及应对技术发展不确定性的风险管理策略。一个成功的预警系统，其背后必然是一个庞大而精密的规划过程。想象一下，如何在有限的预算和时间内，协调不同科研机构、生产厂家和运营商的资源，确保整个系统的按时、高质量交付，这本身就是一项艰巨的任务。我期待书中能够分享成功的案例或者失败的经验，提供可借鉴的实践指导。更进一步，我猜想书中会涉及到如何处理海量数据的采集、传输、存储和分析，以及如何利用人工智能和机器学习等技术，从纷繁复杂的数据中提炼出有价值的预警信息。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计极具前瞻性，深邃的蓝色背景上，一颗闪烁的星辰仿佛预示着其核心内容——太空中的预警系统。从书名《天基预警系统顶层设计与规划技术》就可以感受到其宏大的视野和严谨的专业性。我一直对国防科技领域，特别是与国家安全息息相关的预警系统有着浓厚的兴趣，而这本书无疑触及了这一领域最前沿的议题。虽然我尚未深入阅读，但仅仅从书名和它所代表的技术方向，我就能预想到书中会涉及到诸如太空态势感知、目标探测与跟踪、信息融合、预警决策以及系统集成等一系列复杂而关键的技术环节。想象一下，在浩瀚的宇宙空间中，无数的传感器和通信节点协同工作，构建起一张无形的“天网”，能够实时捕捉来自地缘政治冲突、自然灾害甚至潜在太空威胁的蛛丝马迹，并迅速将信息传递给地面指挥中心，为决策者提供宝贵的时间窗口。这本书的出现，对于那些渴望理解这一复杂系统构建逻辑的读者来说，无疑是一份珍贵的知识宝藏。它不仅仅是一本技术手册，更可能是一扇窗户，让我们得以窥见国家在维护战略安全方面所付出的巨大努力和取得的卓越成就。我期待书中能够详尽地阐述顶层设计的理念，如何从全局的高度出发，勾勒出预警系统的整体架构、功能需求、性能指标以及实现路径。同时，“规划技术”的字样也暗示了书中会包含大量的项目管理、资源分配、风险评估以及发展路线图等内容，这对于任何试图理解或参与此类重大工程的个人或组织都至关重要。我脑海中已经浮现出书中可能会用大量篇幅来探讨的各种先进技术，例如高分辨率光学探测、红外成像、雷达探测、以及更具未来感的引力波探测等，这些技术如何集成到统一的系统中，又如何克服太空环境的严峻挑战，例如轨道动力学、空间碎片、电磁干扰等，都将是书中值得期待的深度解析。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《天基预警系统顶层设计与规划技术》让我立刻联想到了一幅宏伟的图景：在浩瀚的宇宙中，一系列先进的探测器和通信节点协同工作，为地球构建起一道无形的、全方位的安全屏障。我猜想，这本书的核心内容将围绕如何从战略层面构建这样一个庞大的系统展开。“顶层设计”这个词汇，暗示着书中会从全局的、体系化的视角来阐述预警系统的构想，包括其战略目标、功能需求、整体架构以及关键技术选择。这必然是一个需要整合众多尖端科技的复杂工程，例如高分辨率光学成像、先进雷达探测、红外探测技术，以及强大的数据处理和信息融合能力。而“规划技术”则预示着这本书将提供实际可行的规划方法和步骤。这可能包括项目生命周期管理、技术发展路线图的制定、资源配置的优化、风险评估与应对策略，甚至是成本效益分析。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就充满了技术深度和战略远见。《天基预警系统顶层设计与规划技术》——光是这个标题，就足以勾勒出一个庞大而复杂的系统图景。我脑海中立即浮现出一幅画面：无数颗卫星在地球轨道上默默运行，它们是眼睛，是耳朵，是信息的中枢，共同构筑起一道监测宇宙和地球动态的坚实防线。我预计书中会深入探讨“顶层设计”所蕴含的哲学和方法论。这不仅仅是关于硬件的堆砌，更是关于如何从国家安全战略的高度出发，明确预警系统的核心目标、功能需求、性能指标以及系统架构。它必然需要跨越多个学科的界限，整合光学、雷达、红外、电子战、通信、信息处理等众多领域的尖端技术。我期待书中能够详细阐述如何进行系统需求分析，如何将抽象的战略意图转化为具体的技术规格，例如探测的精度、响应的时间、覆盖的范围、以及系统的可靠性要求。而“规划技术”的部分，我则认为它会涉及项目管理的方方面面。这可能包括详细的项目分解，任务分配，技术路线图的制定，资源优化配置，以及针对各种可能出现的风险制定应对预案。一个庞大的预警系统，其建设过程必然是漫长而复杂的，需要周密的计划和精细的管理。

评分☆☆☆☆☆

《天基预警系统顶层设计与规划技术》——这个书名本身就散发着一种前沿科技的气息和战略性的深邃。我立刻被它所吸引，并且可以预见到书中会涵盖诸如空间态势感知、目标探测与识别、信息融合、以及快速决策等关键技术领域。我想象着书中会对“顶层设计”进行深入的剖析，这不仅仅是关于硬件的堆叠，更是关于如何从国家战略需求出发，构建一个有机、高效、协同的预警体系。它必然需要跨越多个学科，整合光学、雷达、红外、电子、通信、计算机科学等众多领域的最新成果。我期待书中能够详细阐述如何进行系统需求分析，如何将抽象的战略目标转化为具体的技术指标，例如探测的精度、响应的时间、覆盖的范围以及系统的鲁棒性。而“规划技术”则预示着书中不仅仅停留在概念层面，而是会提供一套切实可行的规划方法和工具。这可能包括项目管理的方法论、技术发展路线图的制定、资源配置的优化、以及风险评估与管控的策略。

评分☆☆☆☆☆

我被这本书的名字所吸引，《天基预警系统顶层设计与规划技术》。它传递出一种对未来安全态势的深刻洞察和严谨的科技探索精神。我设想，这本书将带领读者深入了解构建一个覆盖全球，甚至延伸至太空的预警网络的核心理念和实践方法。“顶层设计”这个词汇，预示着书中会从宏观的战略层面出发，阐述如何构建一个有机、高效、协同的预警系统。这不仅仅是关于单个卫星或探测器的技术参数，而是关于如何将它们整合成一个能够实现特定战略目标的整体。书中可能会详细探讨系统架构的设计原则，包括功能模块的划分、接口的定义、信息流动的路径以及系统之间的协同机制。而“规划技术”则意味着这本书将不仅仅停留在理论层面，而是会提供具体的、可操作的规划方法和工具。这可能包括项目管理的方法论、技术发展路线图的制定、资源配置的优化、以及风险评估与管控的策略。一个成功的预警系统，其背后必然是一个复杂而精密的规划过程。我期待书中能够揭示如何将抽象的战略需求转化为具体的工程目标，如何进行技术方案的比选和优化，以及如何在项目的实施过程中应对各种挑战。

评分☆☆☆☆☆

《天基预警系统顶层设计与规划技术》——这个书名本身就充满了科技的厚重感和战略的宏大叙事。我立刻被它所吸引，并设想书中会为我们揭示构建一个覆盖全球、甚至延伸至外太空的预警网络的奥秘。我想象着书中会深入探讨“顶层设计”的理念，这不仅仅是关于技术本身的先进性，更是关于如何从国家安全战略的高度出发，确立预警系统的整体目标、功能需求、系统架构以及关键技术选型。这必然是一个跨越学科界限、整合多项前沿科技的复杂工程，例如如何将光学、雷达、红外、电子、通信、信息处理等技术融为一体，形成一个有机协作的整体。同时，“规划技术”这个词，则让我对书中内容的实用性和可操作性充满期待。我猜想，书中会提供一套系统性的方法论，用于指导预警系统的规划、建设和维护。这可能包括项目分解、任务分配、技术路线图的制定、资源优化配置、风险评估与管理，甚至是如何进行成本效益分析。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字自带一种庄严而神圣的使命感。《天基预警系统顶层设计与规划技术》——仅仅是这个名字，就足以让人联想到无数科研人员在寂静的夜晚，仰望星空，为国家安全筑起一道坚不可摧的屏障。我设想，这本书的开篇，必然会深刻阐述天基预警系统的战略意义。在全球地缘政治日益复杂、传统安全威胁与新型安全挑战并存的当下，一个能够提前感知、预警潜在威胁的系统，其价值不言而喻。书中可能会详细分析不同类型的潜在威胁，例如弹道导弹的发射、无人机集群的行动、甚至是在轨卫星的恶意干扰，以及天基系统如何能够以其独特的视角和广阔的覆盖范围，在这些威胁发生初期就将其捕捉。我尤其对“顶层设计”的理念感到兴趣。这并非简单地将各种传感器堆砌在太空，而是需要一种高屋建瓴的思维，将预警系统视为一个有机整体。书中必然会探讨如何进行系统的体系化设计，如何确保各个子系统之间的协同工作，例如侦察卫星、通信卫星、数据处理中心以及地面指挥系统之间的信息流如何畅通无阻，并且如何在极端情况下保证系统的鲁棒性和可靠性。至于“规划技术”，我猜测这部分内容将是实践性的，它会深入探讨如何将宏伟的顶层设计转化为可执行的步骤。这可能包括项目分解、任务分配、技术选型、关键技术攻关计划，以及如何进行成本效益分析和风险评估。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，简洁有力，却蕴含着巨大的信息量。《天基预警系统顶层设计与规划技术》。光是听到这个名字，我就能想象到书中会涉及多少令人兴奋的技术和战略构思。我猜测，这本书首先会深入探讨“顶层设计”的理念。这不仅仅是简单地把各种探测设备送到太空，而是需要一种全局观，从国家战略安全的需求出发，明确预警系统的核心功能、技术指标、系统架构以及发展方向。书中可能会详细阐述如何进行系统需求分析，如何将模糊的战略目标转化为具体的、可量化的技术指标。例如，如何实现对弹道导弹、低轨卫星、甚至是在轨武器系统的早期探测和跟踪。同时，“规划技术”这个词，则让我对书中内容的实用性和可操作性充满了期待。我猜想，书中会提供一套系统性的方法论，用于指导预警系统的规划、建设和维护。这可能包括项目分解、任务分配、技术路线图的制定、资源优化配置、风险评估与管理，甚至是如何进行成本效益分析。

评分☆☆☆☆☆

当我在书店看到《天基预警系统顶层设计与规划技术》这本书时，我的目光立刻被吸引住了。书名本身就带着一种未来感和战略高度，让我对书中内容充满了好奇。我推测，这本书的核心内容会聚焦于如何构建一个能够探测和预警来自太空或地缘政治威胁的先进预警系统。 “顶层设计”这个词汇，很可能意味着书中会从全局的、体系化的角度来阐述预警系统的构想，包括其战略目标、功能需求、整体架构以及关键技术选择。这必定是一个需要跨越多个学科领域、整合众多尖端科技的复杂工程。我设想，书中会详细阐述如何将分散的探测单元、通信节点和数据处理中心有机地整合起来，形成一个高效协同的整体。而“规划技术”则暗示了这本书将不仅仅停留在理论构想，更会提供实际可行的规划方法和步骤。这可能包括项目生命周期管理、技术发展路线图的制定、资源配置的优化、风险评估与应对策略，甚至是成本效益分析。毕竟，一个如此庞大而复杂的系统，其成功建设离不开严谨的规划和精细的管理。