本書重點介紹了空間光學的基本概念、分類特點以及應(yīng)用；針對對地觀測衛(wèi)星光學遙感鏈路，分別討論了空間環(huán)境、力學環(huán)境、大氣光學環(huán)境的主要特點及其對空間光學遙感的影響；對空間目標（合作、非合作）的光度特性進行了分析。在以上知識的基礎(chǔ)上，闡述了空間光學遙感基礎(chǔ)，介紹了空間光學遙感器的組成、分類、特性以及未來發(fā)展趨勢，并針對空間運動目標的特點，分別就光學探測方法及各類載荷的工作方式進行了介紹。
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2011.9-2017.3 西北工業(yè)大學 博士研究生
2002.9-2005.7 中國科學院大學（中國科學院研究生院） 碩士研究生
1995.9-1999.7 西安工業(yè)大學 本科
1999.8-今 中國科學院西安光學精密機械研究所 中國科學院大學光電學院光學已發(fā)表包括SCI、EI收錄論文80多篇，已授權(quán)發(fā)明專利27項。已授權(quán)實用新型專利25項；已受理發(fā)明專利14項。制定發(fā)布企業(yè)標準3項中國光學學會高級會員、中國光學工程學會委員、中國空間科學學會會員，《光子學報》編委，Applied Optics，Optics Express審稿人。 為國家科技獎勵辦、科技部、國防科工局及北京市、江西省等12省市科技評審專家。
目錄
前言
第1章 空間光學概論 1
1.1 大氣層結(jié)構(gòu) 1
1.2 空間光學的發(fā)展歷史 8
1.3 空間光學技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 10
1.3.1 空間觀測領(lǐng)域 10
1.3.2 對地觀測領(lǐng)域 17
1.4 空間儀器的特點 20
1.4.1 空間儀器與地面設(shè)備的主要區(qū)別 20
1.4.2 空間光學有效載荷 20
1.5 光學遙感 25
1.5.1 定量遙感 25
1.5.2 高光譜遙感 27
1.6 小結(jié) 31
復(fù)習思考題 31
參考文獻 32
第2章 空間環(huán)境及其對空間光學遙感的影響 36
2.1 冷黑環(huán)境 39
2.2 真空環(huán)境 39
2.2.1 冷焊效應(yīng) 41
2.2.2 真空出氣效應(yīng) 44
2.2.3 真空質(zhì)量損失與可凝聚揮發(fā)物 44
2.2.4 真空放電效應(yīng) 46
2.2.5 真空環(huán)境對光學器件及其涂層的影響 47
2.3 微重力環(huán)境 48
2.4 粒子輻射環(huán)境 50
2.4.1 地球輻射帶 52
2.4.2 太陽宇宙線 53
2.4.3 銀河宇宙線 63
2.4.4 空間輻射效應(yīng) 63
2.4.5 原子氧 87
2.5 不同軌道高度的環(huán)境影響因素 92
2.5.1 不同軌道高度及其環(huán)境效應(yīng) 92
2.5.2 空間環(huán)境對航天器運行軌道的影響 93
2.5.3 空間環(huán)境對航天器姿態(tài)的影響 93
2.6 空間熱環(huán)境 96
2.7 微流星體和空間碎片 96
2.7.1 微流星體 96
2.7.2 空間碎片 96
2.8 空間環(huán)境模擬 97
2.9 小結(jié) 99
復(fù)習思考題 100
參考文獻 101
第3章 力學環(huán)境及其對空間光學遙感的影響 107
3.1 力學環(huán)境 108
3.1.1 振動 108
3.1.2 沖擊 110
3.1.3 失重 110
3.2 從地基到天基的力學變化 111
3.2.1 機械載荷 111
3.2.2 熱載荷 113
3.3 力學環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計準則 115
3.3.1 等應(yīng)力準則 115
3.3.2 熱光學設(shè)計準則 118
3.3.3 熱設(shè)計準則 118
3.3.4 光機材料選用準則 119
3.4 結(jié)構(gòu)動態(tài)特性 127
3.5 光機熱一體化仿真技術(shù) 128
3.5.1 光機熱一體化仿真分析實施原理 129
3.5.2 光機熱一體化仿真分析流程 130
3.6 力載荷 132
3.7 小結(jié) 132
復(fù)習思考題 133
參考文獻 133
第4章 大氣光學環(huán)境及其對空間光學遙感的影響 136
4.1 光學遙感的意義 136
4.2 天體輻射源 138
4.2.1 太陽輻射 138
4.2.2 地球輻射 140
4.3 大氣光學特性 142
4.3.1 大氣密度 142
4.3.2 大氣折射 145
4.3.3 大氣反射 150
4.3.4 大氣吸收 156
4.3.5 大氣散射 161
4.3.6 光的衍射 164
4.4 小結(jié) 173
復(fù)習思考題 173
參考文獻 174
第5章 空間合作目標光度特性 177
5.1 后向反射器種類 180
5.2 角反射器特性分析 181
5.2.1 角錐棱鏡的反射特性 181
5.2.2 角錐棱鏡的成像特性 183
5.2.3 角錐棱鏡角度誤差的影響 186
5.2.4 角錐棱鏡面形誤差的影響 187
5.3 角反射器反射均勻性分析 189
5.4 角反射器的遠場衍射效應(yīng)仿真 192
5.5 球形后向反射器 198
5.5.1 球形后向反射器幾何特征分析 198
5.5.2 球形后向反射器發(fā)散角影響分析 199
5.5.3 貓眼效應(yīng)的利用 201
5.6 小結(jié) 201
復(fù)習思考題 202
參考文獻 202
第6章 空間非合作目標光度特性 204
6.1 空間非合作目標探測能力分析 209
6.2 探測背景光度特性 211
6.3 空間非合作目標反射光光度特性 211
6.4 空間非合作目標的亮度特性 214
6.4.1 長方形類目標光度特性 215
6.4.2 圓柱體類目標光度特性 216
6.4.3 球狀目標光度特性 216
6.4.4 軌道周期內(nèi)的光度特性 218
6.5 空間非合作目標的熱輻射特性 222
6.6 壽命末期空間目標的光度特性 227
6.7 具有光學隱身功能的非合作目標光度特性 232
6.7.1 觀測高度的影響 233
6.7.2 觀測天頂角的影響 234
6.8 空間非合作目標的光譜特性 236
6.9 小結(jié) 239
復(fù)習思考題 240
參考文獻 240
第7章 空間光學遙感基礎(chǔ) 242
7.1 遙感器 242
7.1.1 遙感器的組成 242
7.1.2 遙感器的分類 243
7.2 空間光學遙感器的特性 249
7.3 空間光學遙感器的基本性能指標 252
7.3.1 空間分辨率 252
7.3.2 光譜分辨率 255
7.3.3 輻射分辨率 256
7.3.4 時間分辨率 256
7.4 空間光學遙感器的綜合性能評價 257
7.4.1 信噪比 258
7.4.2 調(diào)制傳遞函數(shù) 261
7.4.3 能量集中度 268
7.5 空間光學遙感器發(fā)展趨勢 269
7.6 小結(jié) 271
復(fù)習思考題 271
參考文獻 272
第8章 空間運動目標光學探測方法 273
8.1 光學測距法 273
8.1.1 主動測距法 274
8.1.2 被動測距法 277
8.2 激光雷達 284
8.2.1 激光雷達的基本構(gòu)成 284
8.2.2 激光測距雷達 285
8.2.3 激光測速雷達 286
8.2.4 激光跟蹤雷達 287
8.2.5 激光成像雷達 288
8.3 微波雷達 289
8.3.1 微波雷達的構(gòu)成 289
8.3.2 微波測距雷達 290
8.3.3 微波測速雷達 291
8.3.4 微波測角雷達 291
8.4 光電成像系統(tǒng) 293
8.4.1 可見光探測 294
8.4.2 紅外測量 296
8.4.3 紫外測量 296
8.4.4 不同載荷優(yōu)缺點 297
8.5 復(fù)合探測 298
8.5.1 雙(多)目探測與激光雷達的復(fù)合載荷探測 298
8.5.2 單目視覺與激光雷達復(fù)合探測 300
8.5.3 基于星敏感器的泛在探測 301
8.6 空間目標定位方法 309
8.6.1 基于單星定位方法 310
8.6.2 基于多星定位方法 311
8.6.3 異源傳感器信息融合協(xié)同定位 313
8.7 小結(jié) 314
復(fù)習思考題 315
參考文獻 315
附錄一 主要參數(shù) 317
附錄二 主要縮略詞及中英文對照 318
附錄三 角反射器入射角與有效反射面積及相位角的關(guān)系 324
關(guān)鍵詞索引 326
應(yīng)用案例索引 328
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