《空天信息工程概論》全面、系統(tǒng)地介紹了空天信息系統(tǒng)的基本理論、系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)探討了各種天基和空基信息的獲取、傳輸、處理與控制過程。全書共分為8章，其主要內(nèi)容包括空天信息系統(tǒng)相關(guān)基礎(chǔ)理論研究、空間環(huán)境分析、空天偵察預(yù)警系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)以及通信對(duì)抗技術(shù)等。
《空天信息工程概論》內(nèi)容豐富，概念清晰，語(yǔ)言通俗易懂，敘述深入淺出，既注重對(duì)新知識(shí)、新體系、新應(yīng)用的介紹，也強(qiáng)調(diào)對(duì)歷史沿革、應(yīng)用背景和發(fā)展趨勢(shì)的講解。每章都配備有一定數(shù)量的思考題，既便于教師組織教學(xué)，又有利于學(xué)生自學(xué)。
《空天信息工程概論》可用作電子及信息類專業(yè)本科生和研究生的教材，也可供相關(guān)專業(yè)教學(xué)、科研和工程技術(shù)人員閱讀和參考。
隨著航空技術(shù)、航天技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，空天信息系統(tǒng)成為今天和未來實(shí)現(xiàn)信息獲取、傳輸、處理與控制的重要手段和途徑，其功能越來越強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，因此，了解掌握空天信息系統(tǒng)基本理論、系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，紛紛成立相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，開展相關(guān)的研究工作，實(shí)施人才的培養(yǎng)計(jì)劃。空天信息的獲取、傳輸、處理與控制是實(shí)施空天一體信息應(yīng)用的基本保證，是當(dāng)今人類活動(dòng)高信息化程度的具體體現(xiàn)。如果按功能來分，空天信息系統(tǒng)可以分為偵察預(yù)警系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、信息對(duì)抗系統(tǒng)等。如果按空間位置來分，可以分為地面信息系統(tǒng)、航空空間信息系統(tǒng)、臨近空間信息系統(tǒng)、外層空間信息系統(tǒng)等。本書將從功能應(yīng)用角度，對(duì)空天信息系統(tǒng)進(jìn)行較為深入的分析和研究。
全書共分為8章，重點(diǎn)介紹空天信息系統(tǒng)基本理論、系統(tǒng)組成和關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)對(duì)空天信息系統(tǒng)的最新進(jìn)展與典型應(yīng)用和系統(tǒng)進(jìn)行了分析和介紹。具體章節(jié)內(nèi)容安排如下：
第l章以空天信息系統(tǒng)所涉及的主要概念為研究對(duì)象，在給出了空間的具體定義基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)飛行器進(jìn)行了歸納和分類。同時(shí)利用萬有引力定律，推導(dǎo)了不同的宇宙速度。結(jié)合信息論的基礎(chǔ)知識(shí)，探討了信息方面的相關(guān)問題，最后，對(duì)各類空天信息系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
第2章主要針對(duì)空天環(huán)境要素進(jìn)行了分析，重點(diǎn)討論了太陽(yáng)電磁輻射、地球大氣、地球電離層、地球磁場(chǎng)，以及空間帶電粒子輻射的特性，研究了這些因素對(duì)空天活動(dòng)的影響。
第3章從空天偵察和預(yù)警需求出發(fā)，針對(duì)主要的偵察預(yù)警裝備——雷達(dá)進(jìn)行了講述，同時(shí)，針對(duì)最常使用的相控陣?yán)走_(dá)、合成孔徑雷達(dá)和超視距雷達(dá)等，從原理和關(guān)鍵技術(shù)角度進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
第1章 緒論
1.1 空間的定義
1.1.1 大氣空間
1.1.2 宇宙空間
1.2 空間飛行器
1.2.1 航空器
1.2.2 航天器
1.3 航天飛行的速度要求
1.3.1 太陽(yáng)系
1.3.2 宇宙速度
1.4 信息論概述
1.4.1 信源的描述及分類
1.4.2 信息量
1.4.3 離散信源的熵
1.4.4 信息傳輸速率
1.5 空天信息系統(tǒng)
1.5.1 空天偵察預(yù)警系統(tǒng)
1.5.2 指揮控制系統(tǒng)
1.5.3 空天網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)
1.5.4 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)
1.5.5 空天信息對(duì)抗系統(tǒng)
1.6 小結(jié)
恩考顥
第2章 空間環(huán)境分析
2.1 太陽(yáng)電磁輻射
2.1.1 太陽(yáng)輻射
2.1.2 太陽(yáng)黑子和太陽(yáng)活動(dòng)
2.1.3 地球大氣外的太陽(yáng)光譜
2.2 地球大氣
2.2.1 地球大氣的分層結(jié)構(gòu)
2.2.2 太陽(yáng)活動(dòng)對(duì)地球大氣的影響
2.2.3 大氣模式
2.3 地球電離層
2.3.1 電離層結(jié)構(gòu)
2.3.2 電離層參數(shù)與反�，F(xiàn)象
2.3.3 電離層對(duì)空天活動(dòng)的影響
2.4 地球磁場(chǎng)
2.5 空間粒子輻射
2.5.1 地球輻射帶
2.5.2 太陽(yáng)宇宙線
2.5.3 銀河宇宙線
2.6 空間輻射效應(yīng)
2.6.1 總劑量效應(yīng)
2.6.2 單粒子效應(yīng)
2.7 小結(jié)
思考題
第3章 空天偵察預(yù)警系統(tǒng)
3.1 概述
3.1.1 雷達(dá)基本概念
3.1.2 現(xiàn)代雷達(dá)發(fā)展史上的一些重大事件
3.1.3 雷達(dá)的主要性能參數(shù)和技術(shù)參數(shù)
3.1.4 雷達(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用
3.2 相控陣?yán)走_(dá)
3.2.1 基本原理
3.2.2 相控陣?yán)走_(dá)組成及特點(diǎn)
3.2.3 相控陣?yán)走_(dá)發(fā)展現(xiàn)狀
3.2.4 相控陣?yán)走_(dá)應(yīng)用和未來發(fā)展
3.3 合成孔徑雷達(dá)
3.3.1 概述
3.3.2 成像處理原理
3.3.3 合成孔徑雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀
3.4 超視距雷達(dá)
3.4.1 概念
3.4.2 超視距雷達(dá)分類
3.4.3 天波超視距雷達(dá)和地波超視距雷達(dá)
3.4.4 超視距雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)
3.5 小結(jié)
思考題
第4章 指揮控制系統(tǒng)
4.1 概述
4.1.1 指揮控制系統(tǒng)的概念
4.1.2 高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)指揮控制系統(tǒng)的要求
4.1.3 指揮控制系統(tǒng)的分類
4.2 指揮控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
4.2.1 指揮控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
4.2.2 指揮所系統(tǒng)組成
4.2.3 戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)
4.2.4 指揮控制系統(tǒng)軟件組成
4.3 指揮控制系統(tǒng)的功能和特性
4.3.1 指揮控制系統(tǒng)的主要功能
4.3.2 指揮控制系統(tǒng)的主要特性
4.4 指揮控制系統(tǒng)中的主要技術(shù)
4.4.1 信息融合技術(shù)
4.4.2 輔助決策支持技術(shù)
4.4.3 高速并行處理技術(shù)
4.4.4 多媒體處理技術(shù)
4.4.5 指揮控制Web技術(shù)
4.4.6 仿真模擬技術(shù)
4.4.7 互操作技術(shù)
4.5 指揮自動(dòng)化系統(tǒng)與指揮控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
4.5.1 指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的組成與分類
4.5.2 指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能
4.5.3 指揮自動(dòng)化系統(tǒng)的主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能
4.5.4 指揮控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
4.6 小結(jié)
思考題
第5章 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈
5.1 概述
5.1.1 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的作用
5.1.2 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的概念
5.1.3 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的功能
5.1.4 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的特點(diǎn)
5.2 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈常見形式
5.2.1 常用數(shù)據(jù)鏈
5.2.2 寬帶數(shù)據(jù)鏈
5.2.3 專用數(shù)據(jù)鏈
5.3 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的基本結(jié)構(gòu)
5.3.1 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的基本組成
5.3.2 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的設(shè)備特性
5.3.3 戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)鏈的通信標(biāo)準(zhǔn)
……
第6章 衛(wèi)星通信系統(tǒng)
第7章 衛(wèi)得導(dǎo)航定位系統(tǒng)
第8章 通信對(duì)抗技術(shù)
參考文獻(xiàn)
第1章 緒論
空天信息的獲取、傳輸、處理和控制是實(shí)施空天一體信息應(yīng)用的基本保證。從空間構(gòu)成來看，空與天是空天信息活動(dòng)的場(chǎng)所，兩者有所不同，但沒有絕對(duì)的界線，可以在不同環(huán)境中進(jìn)行同樣的基本活動(dòng)，只是平臺(tái)和方法不同而已。從參與空天活動(dòng)的各類信息來看，它們所關(guān)注的內(nèi)容和形式基本一致，只是獲取、傳輸、處理和控制方式不同，進(jìn)而所得到的相關(guān)性能指標(biāo)存在差異，因此，對(duì)于空與天的不同信息系統(tǒng)，既要強(qiáng)調(diào)它們內(nèi)涵上的相互聯(lián)系，又不能忽略兩者之間存在的差異。
本章在探討分析空間具體定義的基礎(chǔ)上，將對(duì)航空和航天飛行器進(jìn)行歸納和分類，并利用萬有引力定律推導(dǎo)三個(gè)宇宙速度。結(jié)合信息論的基礎(chǔ)知識(shí)，將探討信息的定義和信息速率等基本問題。在上述研究基礎(chǔ)上，對(duì)各類空天信息系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
1.1 空間的定義
氣球和飛艇的發(fā)明雖然實(shí)現(xiàn)了人們“上天”的愿望，但沒有得到廣泛使用。直到1903年美國(guó)萊特兄弟發(fā)明了飛機(jī)，才使人類進(jìn)入了航空新時(shí)代。。如今，軍用飛機(jī)已成為軍隊(duì)最重要的武器裝備，而民用飛機(jī)則成了人們最便捷的運(yùn)輸工具。但是，人們并不滿足在大氣層內(nèi)的飛行，而是在小心翼翼地飛往太空。蘇聯(lián)著名的宇航員加加林，1961年4月12日首次乘飛船飛向太空，打開了人類宇宙航行的大門。爾后，人們又登上了月球，用無人駕駛飛船探索更遙遠(yuǎn)的金星、火星、木星、天王星，并繼續(xù)飛向太陽(yáng)系的邊緣，飛向宇宙的深處。為了區(qū)分人們?cè)诓煌臻g的航行，人們通常把貼近地球的、在大氣層內(nèi)的航行活動(dòng)叫做航空，或者稱為大氣空間中的活動(dòng)。同時(shí)把太陽(yáng)系內(nèi)的航行活動(dòng)叫航天，把到太陽(yáng)系之外更遠(yuǎn)的空間航行活動(dòng)叫航宇，而后兩類航行活動(dòng)合并在一起統(tǒng)稱為宇宙空間的活動(dòng)。
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