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叢書(shū)名:軍隊(duì)“2110工程”建設(shè)項(xiàng)目·信息安全技術(shù)
- 作者:周輝 ,鄭海昕 ,許定根 著
- 出版時(shí)間:2010/4/1
- ISBN:9787118067798
- 出 版 社:國(guó)防工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TN927
- 頁(yè)碼:197
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《空間通信技術(shù)》以統(tǒng)一數(shù)據(jù)流的觀(guān)點(diǎn)為主線(xiàn),將通信技術(shù)、測(cè)控技術(shù)基礎(chǔ)理論與航天技術(shù)實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合在一起,系統(tǒng)地闡述了航天通信與測(cè)控的構(gòu)成、技術(shù)與發(fā)展。《空間通信技術(shù)》可作為大學(xué)有關(guān)專(zhuān)業(yè)碩士生的教材,也可作為通信工程、電子工程、信息工程、信號(hào)處理、圖像處理等有關(guān)領(lǐng)域科技工作者的參考書(shū)。
計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,給軍隊(duì)指揮自動(dòng)化系統(tǒng)、綜合電子信息系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展帶來(lái)了深刻的影響。未來(lái)以電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)和作戰(zhàn)保密等為主要作戰(zhàn)樣式的信息化戰(zhàn)爭(zhēng),離不開(kāi)信息技術(shù)的支撐。武器裝備的信息化、網(wǎng)絡(luò)化加快了信息技術(shù)在裝備的研制、試驗(yàn)、采購(gòu)、指揮、管理、保障和使用全過(guò)程中的滲透與應(yīng)用。因此,在軍隊(duì)深入開(kāi)展軍事信息技術(shù)學(xué)科的建設(shè),加強(qiáng)軍事人才信息化素質(zhì)與能力的培養(yǎng),是繼往開(kāi)來(lái)的一件大事,也是對(duì)軍事裝備學(xué)、作戰(zhàn)指揮學(xué)等學(xué)科建設(shè)的有力支持。
為了總結(jié)梳理裝備指揮技術(shù)學(xué)院軍事信息技術(shù)學(xué)科的建設(shè)成果,提升學(xué)科建設(shè)水平和裝備人才培養(yǎng)質(zhì)量,在軍隊(duì)“2110工程”專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)支持下,在裝備指揮技術(shù)學(xué)院“2110工程”教材(著作)編審委員會(huì)統(tǒng)一組織指導(dǎo)下,軍事信息技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域的專(zhuān)家學(xué)者編著了一批適應(yīng)裝備人才培養(yǎng)需求,對(duì)我軍裝備信息化和裝備信息安全工作具有主要指導(dǎo)作用的系列叢書(shū)。
編輯這套叢書(shū)是我院軍事信息技術(shù)學(xué)科建設(shè)的重要內(nèi)容,也是體現(xiàn)軍事信息技術(shù)學(xué)科建設(shè)水平的重要標(biāo)志。通過(guò)系統(tǒng)、全面地梳理,將軍隊(duì)開(kāi)展信息化建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步理論化、科學(xué)化,形成具有軍事裝備特色的軍事信息技術(shù)知識(shí)體系。
第1章 緒論
1.1 航天技術(shù)的組成與基本概念
1.2 空間通信系統(tǒng)的基本概念
1.2.1 空間通信系統(tǒng)的組成
1.2.2 空間信息傳輸?shù)奶厥庑?br>1.2.3 空間段通信方式
1.3 新技術(shù)給空間信息傳輸技術(shù)帶來(lái)的變化
1.4 深空通信與測(cè)控面臨的根本問(wèn)題與改進(jìn)方案
1.4.1 深空通信與測(cè)控面臨的根本問(wèn)題
1.4.2 改進(jìn)方案
參考文獻(xiàn)
第2章 空間環(huán)境與無(wú)線(xiàn)電波傳播
2.1 深空通信系統(tǒng)的空間環(huán)境
2.1.1 太陽(yáng)與地球
2.1.2 大氣層
2.1.3 電離層
2.1.4 地球輻射帶
2.1.5 宇宙射線(xiàn)
2.1.6 其他行星大氣層對(duì)無(wú)線(xiàn)電波傳播的影響
2.2 空間污染環(huán)境
2.2.1 空間碎片
2.2.2 空間污染與航天器自污染
2.3 無(wú)線(xiàn)電噪聲
2.3.1 無(wú)線(xiàn)電噪聲的分類(lèi)
2.3.2 無(wú)線(xiàn)電噪聲的定量描述
2.4 空間無(wú)線(xiàn)電資源
參考文獻(xiàn)
第3章 空間通信技術(shù)基礎(chǔ)
3.1 概述
3.1.1 衛(wèi)星通信技術(shù)
3.1.2 空間通信系統(tǒng)組成要素
3.2 軌道要素
3.2.1 開(kāi)普勒定律
3.2.2 相關(guān)術(shù)語(yǔ)與參數(shù)
3.3 發(fā)射技術(shù)
3.3.1 宇宙速度
3.3.2 火箭技術(shù)
3.3.3 衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程
3.4 空間通信體制概論
3.4.1 多址通信方式
3.4.2 多址分配制度
3.4.3 交換方式
參考文獻(xiàn)
第4章 信息傳輸技術(shù)
4.1 數(shù)字基帶信號(hào)壓縮技術(shù)
4.1.1 語(yǔ)音編碼技術(shù)
4.1.2 圖像編碼技術(shù)
4.2 差錯(cuò)控制
4.2.1 數(shù)字通信系統(tǒng)與信道編碼
4.2.2 編碼增益
4.2.3 信道編碼
4.2.4 Turbo碼
4.2.5 信源與信道聯(lián)合編碼和譯碼
4.3 數(shù)字信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)
4.3.1 概述
4.3.2 空間信息系統(tǒng)調(diào)制與解調(diào)方式
參考文獻(xiàn)
第5章 航天測(cè)控技術(shù)
5.1 航天測(cè)控系統(tǒng)
5.1.1 航天測(cè)控系統(tǒng)的功能
5.1.2 航天測(cè)控站的組成
5.1.3 航天通信與測(cè)控網(wǎng)
5.1.4 航天測(cè)控體制的發(fā)展歷程
5.2 統(tǒng)一測(cè)控系統(tǒng)
5.2.1 應(yīng)答機(jī)
5.2.2 地面測(cè)控設(shè)備
5.3 航天無(wú)線(xiàn)電跟蹤測(cè)量技術(shù)
5.3.1 概述
5.3.2 無(wú)線(xiàn)電測(cè)角技術(shù)
5.3.3 無(wú)線(xiàn)電測(cè)距技術(shù)
5.3.4 無(wú)線(xiàn)電測(cè)速技術(shù)
5.4 鎖相技術(shù)
5.4.1 鎖相環(huán)原理
5.4.2 鎖相環(huán)在統(tǒng)一測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
5.5 航天無(wú)線(xiàn)電遙測(cè)技術(shù)
5.5.1 概述
5.5.2 PCM遙測(cè)信號(hào)
5.5.3 PCM遙測(cè)系統(tǒng)中的信道編碼
5.5.4 遙測(cè)系統(tǒng)中的同步技術(shù)
5.6 航天無(wú)線(xiàn)電遙控技術(shù)
5.6.1 概述
5.6.2基帶信號(hào)構(gòu)造
5.6.3 調(diào)制體制
5.6.4驗(yàn)證和保護(hù)
5.7 航天測(cè)控技術(shù)發(fā)展
5.7.1 深空測(cè)控
5.7.2 小衛(wèi)星測(cè)控
參考文獻(xiàn)
第6章 跟蹤與中繼衛(wèi)星系統(tǒng)
6.1 概述
6.1.1 TDRSS的現(xiàn)狀與發(fā)展
6.1.2 TDRSS的工作原理與基本組成
6.1.3 TDRSS的特點(diǎn)
6.1.4 TDRSS的通信業(yè)務(wù)與通信容量
6.1.5 信道鏈路劃分
6.2 TDRSS星間鏈路的建立
6.2.1 天線(xiàn)的角度跟蹤
6.2.2 信號(hào)的捕獲及跟蹤
6.3 TDRSS的跟蹤測(cè)軌
6.3.1 雙向測(cè)速、測(cè)距
6.3.2 單向測(cè)速、測(cè)距
6.3.3 用戶(hù)航天器自主定位技術(shù)
6.4 TDRSS的數(shù)據(jù)中繼
6.4.1 數(shù)據(jù)中繼業(yè)務(wù)
6.4.2 傳輸鏈路及信號(hào)分析
6.5 TDRSS的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第7章 空間通信與測(cè)控總體技術(shù)
7.1 引言
7.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基點(diǎn)
7.2.1 通信方程
7.2.2 系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算
7.2.3 傳輸損耗
7.3 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
7.3.1 空間鏈路總體結(jié)構(gòu)
7.3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)
7.4 空間鏈路設(shè)計(jì)
7.4.1 空間鏈路的構(gòu)成舉例
7.4.2 空間通信鏈路模型
參考文獻(xiàn)
第8章 空間光通信技術(shù)
8.1 概述
8.1.1 光通信的發(fā)展歷程
8.1.2 光通信的分類(lèi)
8.1.3 光通信的特點(diǎn)
8.2 空間光通信系統(tǒng)
8.2.1 空間光通信系統(tǒng)的工作原理
8.2.2 空間光通信系統(tǒng)的主要組成部分的功能與特性
8.3 空間光通信的關(guān)鍵技術(shù)
8.3.1 高功率光源
8.3.2 精密可靠的光束控制技術(shù)
8.3.3 高碼率編碼調(diào)制技術(shù)
8.3.4 PAT技術(shù)
8.4 空間光通信鏈路
8.4.1 星際光通信鏈路
8.4.2 背景干擾
8.4.3 大氣影響
8.4.4仿真及分析
參考文獻(xiàn)
第9章 空間信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化
9.1 概述
9.1.1 空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)
9.1.2 空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢(xún)委員會(huì)
9.1.3 CCSDS建議書(shū)
9.2 CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特征
9.2.1 繼承與擴(kuò)展
9.2.2 空間信息系統(tǒng)功能模型
9.2.3 CCSDS標(biāo)準(zhǔn)的層次模型
9.2.4 虛擬信道
9.2.5 與我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系
9.3 CCSDS的分包遙測(cè)遙控技術(shù)
9.3.1 CCSDS分包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
9.3.2 CCSDS遙測(cè)技術(shù)
9.3.3 CCSDS遙控技術(shù)
9.4 高級(jí)在軌數(shù)據(jù)系統(tǒng)
9.4.1 AOS的特點(diǎn)
9.4.2 系統(tǒng)概貌
9.4.3 AOS業(yè)務(wù)
9.4.4 AOS在我國(guó)航天器中的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第10章 空間通信測(cè)控網(wǎng)
10.1 概述
10.1.1 組網(wǎng)問(wèn)題的提出
10.1.2 組網(wǎng)原則
10.1.3 空間通信測(cè)控網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
10.1.4 空間通信與測(cè)控體制
10.2 時(shí)間系統(tǒng)
10.2.1 常用時(shí)間系統(tǒng)
10.2.2 時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)
10.2.3 CCSDS時(shí)間碼格式
10.2.4 我國(guó)航天通信測(cè)控網(wǎng)中的時(shí)間碼
10.3 指揮調(diào)度系統(tǒng)
10.3.1 概述
10.3.2 指揮調(diào)度系統(tǒng)的功能及其主要設(shè)備
10.3.3 指揮調(diào)度信息的傳輸
10.4 國(guó)內(nèi)外深空通信測(cè)控網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
10.4.1 美國(guó)深空通信測(cè)控網(wǎng)
10.4.2 俄羅斯深空通信測(cè)控網(wǎng)
10.4.3 日本深空探測(cè)與測(cè)控網(wǎng)
10.4.4 歐聯(lián)空間局通信測(cè)控網(wǎng)
10.4.5 印度航天通信測(cè)控網(wǎng)
10.4.6 中國(guó)航天通信測(cè)控網(wǎng)
10.5 深空通信測(cè)控網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展
10.5.1 天基通信測(cè)控網(wǎng)
10.5.2 中國(guó)深空通信測(cè)控網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展
參考文獻(xiàn)
第11章 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
11.1 深空通信與測(cè)控技術(shù)的未來(lái)發(fā)展動(dòng)向
11.1.1 通信技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用
11.1.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性技術(shù)
11.1.3 航天器自主運(yùn)行技術(shù)
11.1.4 航天器之間的跟蹤
11.1.5 建立太空資源數(shù)據(jù)庫(kù)
11.2 天線(xiàn)
11.3 自由空間光通信
11.4 互聯(lián)網(wǎng)給航天信息傳輸業(yè)務(wù)注入了新思想
參考文獻(xiàn)
發(fā)射衛(wèi)星或飛行器耗資巨大,要求設(shè)備高可靠、長(zhǎng)壽命(一般10年以上),并且能適應(yīng)太空特殊條件;要求電子元件的失效率低于1非特(10-9/h),通信設(shè)備可以采用備份或切換裝置。飛行器在飛行時(shí),會(huì)受到輻射帶高能粒子的輻射、太陽(yáng)風(fēng)和宇宙射線(xiàn)等高速、高能電子和等離子的沖擊與大范圍的溫度變化及強(qiáng)烈的沖擊振動(dòng),因此需要采取特殊防護(hù)措施,使太陽(yáng)電池和內(nèi)部的器件不受損害。
飛行器(如載人飛船)重返大氣層時(shí),飛行速度很高,所產(chǎn)生的沖擊波使飛行器四周的溫度高達(dá)4000%,周?chē)諝庑纬傻入x子鞘套,使得無(wú)線(xiàn)電波受到很大的衰減,甚至?xí)雇ㄐ磐耆袛啵ǚQ(chēng)為“黑障”)。鞘套還會(huì)使天線(xiàn)阻抗失配,輻射方向圖畸變。傳輸衰減與等離子鞘套的厚度成正比,與使用頻率的平方成反比。毫米波對(duì)等離子體有較好的穿透能力,因此在飛行器重返大氣層時(shí),常采用較高的頻率進(jìn)行通信。
空間通信使用的頻段為超長(zhǎng)波到毫米波和激光。其基本設(shè)備為發(fā)射和接收設(shè)備、信號(hào)和數(shù)據(jù)處理設(shè)備、信號(hào)監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備等。對(duì)空間通信設(shè)備要求是:體積小、重量輕、功耗小、高可靠性和較長(zhǎng)壽命,能在惡劣環(huán)境下工作。對(duì)地球站設(shè)備的要求是:發(fā)射功率大,接收靈敏度高,能自動(dòng)捕獲跟蹤、測(cè)量和控制目標(biāo),能快速或?qū)崟r(shí)處理信息。
1.2.3 空間段通信方式
航天器在空間段的飛行方式可以分為巡航和空間天體探測(cè)飛行。
1.巡航飛行
如果各方面條件許可,巡航飛行段和地面保持通信的方式與GE()上衛(wèi)星的通信方式相同,隨著空間距離的加大,深空范圍的通信方式與GEO上衛(wèi)星的通信方式有所不同,可以采用激光通信或經(jīng)由跟蹤與中繼衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)。
2.空間天體探測(cè)飛行
空間天體探測(cè)飛行有掠過(guò)、環(huán)飛和著陸三種方式。
1)掠過(guò)方式
當(dāng)深空探測(cè)采用掠過(guò)方式時(shí),由于航天器與行星遭遇時(shí),成像觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)量很大,應(yīng)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式,即先高速獲取數(shù)據(jù),存儲(chǔ)后再低速傳回地球。
2)環(huán)飛方式
環(huán)飛方式探測(cè)就是將軌道變成行星的衛(wèi)星軌道,可采用以下兩種通信方式:
(1)間斷的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式,采用與巡航段的相同方式和GEO上的跟蹤與幣繼衛(wèi)星保持通信,當(dāng)深空航天器飛人行星陰影區(qū),不直接可見(jiàn)地球時(shí),先將觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái),在飛出陰影區(qū)時(shí)再發(fā)回地球。