自然災(zāi)害對(duì)我國(guó)危害深重。預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是防災(zāi)減災(zāi)的前提，它既要有專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，也要和群測(cè)群防相結(jié)合。
　　災(zāi)害的發(fā)生有孕育過(guò)程，要有針對(duì)性地按其發(fā)展演化過(guò)程中出現(xiàn)的前兆征候加以監(jiān)測(cè)。正常情況下，自然現(xiàn)象并非恒定不變，災(zāi)害前兆往往易被掩蓋混淆。而且大自然是在不斷演化中前進(jìn)的，災(zāi)害形成的機(jī)理模式也會(huì)隨之改變，因此即使總結(jié)出了歷史上的有關(guān)前兆的規(guī)律作為參考依據(jù)，也有可能失誤。然而，源于幾種災(zāi)害，以眾多不同機(jī)理誘導(dǎo)出的前兆必然在時(shí)空特性上存在著關(guān)聯(lián)性。因此，綜合集成這些前兆，將有助于災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。面對(duì)這一巨大系統(tǒng)工程，采取錢(qián)學(xué)森建議的從定性到定量綜合集成研討廳方法，開(kāi)展研究與作出決策是必由之路。為此，書(shū)中給出了一套預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的評(píng)定與評(píng)價(jià)體系。
　　災(zāi)害中許多前兆出現(xiàn)的時(shí)刻與災(zāi)害突發(fā)的時(shí)刻非常接近，要求分秒必爭(zhēng)，因此所采集數(shù)據(jù)的高速傳輸是集中決策的關(guān)鍵，會(huì)直接影響預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的成效。衛(wèi)星星座是實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)闹饕�手段，它避開(kāi)了大災(zāi)害之前的小災(zāi)害對(duì)地面通信網(wǎng)的毀壞，可以聯(lián)接不具備地面通信條件的或受山脈阻擋的地面監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)臺(tái)站，保證無(wú)時(shí)間中斷的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
　　我國(guó)各災(zāi)害主管部門(mén)已經(jīng)和正在建設(shè)各自災(zāi)種的地面監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)臺(tái)站。衛(wèi)星星座系統(tǒng)可以保障將災(zāi)害瞬即發(fā)生的前兆信號(hào)以及平時(shí)日積月累采集的背景信號(hào)，都傳送到各對(duì)應(yīng)災(zāi)種災(zāi)害分析研究及綜合決策部門(mén)。為此，所有災(zāi)種地面監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)的幾十萬(wàn)個(gè)臺(tái)站需配備相應(yīng)數(shù)據(jù)采集終端，將瞬即采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至正在過(guò)頂?shù)男l(wèi)星，并最大限度地發(fā)揮衛(wèi)星系統(tǒng)的效率。
　　鑒于我國(guó)衛(wèi)星和運(yùn)載火箭技術(shù)已成熟，而先進(jìn)的運(yùn)載火箭，微納衛(wèi)星及其抗輻照、長(zhǎng)壽命、高可靠、高性能的微電子集成電路、系統(tǒng)芯片（SoC）、微光機(jī)電器件、微系統(tǒng)技術(shù)等日趨成熟，以20kg的微納衛(wèi)星組成精確入軌入座的星座已成為可能。因此開(kāi)展此項(xiàng)研制工作，也可以帶動(dòng)國(guó)家新技術(shù)的發(fā)展，并降低成本。
　　由此，我們提出了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集衛(wèi)星星座與系統(tǒng)——包括數(shù)據(jù)采集終端、衛(wèi)星及其星座、運(yùn)載火箭及其上面級(jí)、衛(wèi)星應(yīng)急相位調(diào)控、應(yīng)急火箭、地面網(wǎng)關(guān)站和地面運(yùn)管與數(shù)據(jù)處理站——的設(shè)計(jì)思想、技術(shù)路線，以及方案的主要技術(shù)指標(biāo)。這是一個(gè)巨大系統(tǒng)，是在總體設(shè)計(jì)思想和總體技術(shù)路線指導(dǎo)下開(kāi)展研究的，經(jīng)與諸災(zāi)種行業(yè)與航天行業(yè)的上百位專(zhuān)家交流討論，成為大家協(xié)同工作的結(jié)晶。在形成本書(shū)的研究過(guò)程中，主要參與的同志有余明暉、朱培民、劉正全、宋濤、王小波、王松梅、何明、雷凱、沈橋、王山虎、黃輝、皮本杰等，在此向他們表示感謝。
　　書(shū)稿形成已有多年。2019年10月習(xí)總書(shū)記指出：“我國(guó)自然災(zāi)害防治能力總體還比較弱，提高自然災(zāi)害防治能力，是實(shí)現(xiàn)‘兩個(gè)一百年’奮斗目標(biāo)的必然要求，必須抓緊抓實(shí)。要堅(jiān)持預(yù)防為主，努力把自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和損失降至最低；實(shí)施自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警信息化工程，提高多災(zāi)種和災(zāi)害鏈綜合監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)早期識(shí)別和預(yù)報(bào)預(yù)警能力；實(shí)施自然災(zāi)害防治技術(shù)裝備現(xiàn)代化工程�！边@一偉大號(hào)召，激勵(lì)我迅即完稿，期望在這一偉大工程的實(shí)施中，從頂層總體設(shè)計(jì)上貢獻(xiàn)點(diǎn)滴創(chuàng)新構(gòu)思。
　　全書(shū)分為7章。第1章災(zāi)害與預(yù)測(cè)，第2章地面監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)臺(tái)站與數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)，第3章數(shù)據(jù)采集衛(wèi)星星座與系統(tǒng)總論，第4章地面災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)臺(tái)站的終端，第5章微納衛(wèi)星，第6章運(yùn)載火箭、上面級(jí)、應(yīng)急火箭，第7章數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)站和運(yùn)管與數(shù)據(jù)處理站。
　　本書(shū)的讀者對(duì)象包括從事自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警信息化、多災(zāi)種和災(zāi)害鏈綜合監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)早期識(shí)別和預(yù)報(bào)預(yù)警、自然災(zāi)害防治技術(shù)裝備現(xiàn)代化工作的頂層總體人員，以及微小衛(wèi)星和衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)的經(jīng)營(yíng)管理者與工程技術(shù)人員，亦可供高等院校航天專(zhuān)業(yè)、系統(tǒng)工程專(zhuān)業(yè)、各災(zāi)種相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)與研究工作者研閱。