星间链路天线跟踪指向系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黎孝纯，邱乐德，陈明章 等 著

图书标签:

• 天线跟踪
• 指向系统
• 星间链路
• 通信工程
• 无线通信
• 控制系统
• 信号处理
• 空间技术
• 导航定位
• 电子工程

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313093448

版次：1

商品编码：11219631

包装：平装

丛书名： 空间电子信息科学与技术系列

开本：16开

出版时间：2013-03-01

用纸：胶版纸

页数：340

正文语种：中文

编辑推荐

　　《星间链路天线跟踪指向系统》是从事卫星测控通信的技术研究和教学人员多年通力合作完成的兼具学术著作和教材性质的书。《星间链路天线跟踪指向系统》既可作为高等院校无线电跟踪测控工程、通信工程、自动控制工程、机械工程等专业本科生和研究生的教材或教学参考书，也可供相关专业的科研工程技术人员参考。《星间链路天线跟踪指向系统》主要阐述星上自主闭环天线跟踪指向系统的设计理论与方法。全书共由16章构成，分为三个部分。第一部分包括第1～3章，论述中继星星间链路天线跟踪指向系统的系统设计；第二部分包括第4～8章，论述分机（天线、结构与机构、跟踪接收机、控制处理器和驱动电路）的设计理论与方法；第三部分包括第9～16章，论述星上自主闭环天线跟踪指向系统中几个技术难题的解决途径。

内容简介

　　《星间链路天线跟踪指向系统》是空间电子信息科学与技术系列之一。全书阐述中继星星间链路天线跟踪指向系统的设计理论与方法，重点讲述星载Ka频段角跟踪系统的设计这一技术难题。
　　《星间链路天线跟踪指向系统》在分析研究星地大回路跟踪指向系统的同时，论述星上自主闭环跟踪指向系统的工程设计理论与方法。全书共16章，分为三个部分。第一部分第1～3章论述中继星星间链路天线跟踪指向系统组成、工作原理和技术性能；第二部分第4～8章论述分机(天线、结构与机构、跟踪接收机、控制处理器和驱动电路)的设计理论与方法；第三部分第9～16章分别介绍系统设计中几个技术难题的解决途径，如宽带数据传输信号的角跟踪理论，包括卫星姿态控制和天线指向控制的动力学数学模型及仿真分析，天线跟踪指向控制的解耦设计和鲁棒稳定性设计分析，角跟踪系统的在轨相位校准方法，星载角跟踪系统程控跟踪指向算法，星载角跟踪系统的扫描捕获方法，中继星天线星地大回路跟踪指向系统的性能等。
　　《星间链路天线跟踪指向系统》内容丰富，系统性和可读性较强，具有较高的实际应用价值。《星间链路天线跟踪指向系统》可作为高等院校跟踪测控工程、通信工程、自动控制工程、机械工程等专业本科生和研究生的教材或教学参考书，也可供相关专业的科研、工程技术人员参考。

目录

第1章 中继星星间链路天线指向系统概述
第2章 中继星天线指向系统设计
第3章 用户星天线跟踪指向系统设计
第4章 中继星Ka／S天线
第5章 用户星天线电气设计
第6章 结构与机构设计
第7章 角跟踪接收机
第8章 天线控制器设计
第9章 对宽带数据传输信号的角跟踪理论
第10章 大型天线指向控制运动与星体姿态运动的动力耦合分析
第11章 中继星大型天线指向控制设计分析
第12章 星间链路角跟踪系统校相技术
第13章 中继星天线程控指向用户星的方位角和俯仰角计算
第14章 用户终端Ka／s天线程控指向算法
第15章 星间链路天线扫描捕获方法
第16章 中继星单址天线星地大回路指向控制系统分析与仿真
参考文献

前言/序言

星间链路天线跟踪指向系统 内容概要： 本书深入探讨了“星间链路天线跟踪指向系统”这一前沿技术领域。全书紧密围绕该系统的核心原理、关键技术、工程实践及其在现代航天任务中的应用展开，旨在为读者构建一个全面、深入且具备前瞻性的认知框架。内容严谨，论述详实，既有扎实的理论基础，又不乏生动的工程实例，力求全面展现该系统从设计、制造到实际运行的完整图景。 第一部分：系统概述与基础理论 本部分将对星间链路天线跟踪指向系统进行全面的介绍，阐释其在航天通信网络中的战略意义。我们将从星间链路的概念入手，剖析其与传统地面站通信模式的根本区别，强调其在提高通信效率、降低延迟、扩展通信覆盖范围方面的独特优势。随后，重点阐述天线跟踪指向系统的基本功能和核心组成部分，包括高精度天线、伺服驱动机构、姿态测量单元、信号处理单元以及控制系统等。 在基础理论方面，我们将深入讲解实现高精度跟踪指向所需的关键物理学原理和数学模型。这包括但不限于： 电磁波传播理论： 详细介绍电磁波在太空环境中的传播特性，如路径损耗、大气影响（在必要时考虑）、多径效应等，以及这些因素对链路建立和信号稳定性的影响。 天体测量学基础： 阐述如何利用星体的位置信息进行导航和指向，包括天球坐标系（如赤道坐标系、地平坐标系）、星体视位置的计算、天体历表的使用等。 动力学与控制理论： 深入探讨支撑天线精确指向的动力学模型，包括刚体动力学、惯性测量、扰动力学（如太阳光压、大气阻力——在低轨道情况下）等。同时，详细介绍PID控制、最优控制、自适应控制等先进控制算法在伺服系统中的应用，以及如何通过这些算法实现对天线运动的精确、稳定和快速响应。 信号处理与通信原理： 介绍星间链路中可能使用的调制解调技术、编码解码技术，以及如何利用信号处理技术提取和稳定跟踪指向所需的导航信息。 第二部分：关键技术解析 本部分将聚焦于星间链路天线跟踪指向系统的核心技术难题，并逐一进行深入剖析。 高精度天线设计与制造： 天线类型选择： 详细比较不同类型天线（如抛物面天线、相控阵天线、透镜天线等）在星间链路应用中的优劣势，分析其增益、波束宽度、指向精度、功耗等关键性能指标。 精密制造工艺： 探讨实现微米级甚至纳米级表面精度和角度分辨率所需的先进制造技术，包括精密加工、材料选择、热稳定性和结构可靠性设计等。 结构动力学与振动抑制： 分析天线结构在承受极端空间环境（如发射振动、热循环、真空）时的动力学响应，以及如何设计减振结构和阻尼材料来保证指向精度。 伺服驱动与精密指向机构： 驱动器选型与设计： 详细介绍各种伺服驱动器（如步进电机、直流伺服电机、磁悬浮电机等）的原理、性能特点及适用场景，重点关注其扭矩、分辨率、响应速度、可靠性和功耗。 传动系统设计： 分析齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、谐波减速器等传动方式的精度、效率、背隙和寿命，以及如何优化传动链设计以最小化误差传递。 运动控制算法： 深入探讨实现闭环控制的反馈机制，包括编码器、测角仪等传感器的工作原理，以及如何结合先进的控制算法（如模糊控制、神经网络控制）来提升指向的动态精度和抗干扰能力。 姿态测量与精确定位技术： 惯性测量单元（IMU）： 详细介绍陀螺仪、加速度计的工作原理，以及如何通过IMU数据融合来实时推算天线的姿态信息。 星敏感器/星图匹配： 阐述星敏感器如何识别特定星体，并利用星图匹配算法进行高精度姿态确定。重点分析星图匹配算法的鲁棒性、识别速度和精度。 GNSS/地面站辅助定位： 在特定场景下，分析全球导航卫星系统（GNSS）或地面站的信号如何辅助天线的精确定位和定向。 数据融合技术： 介绍卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波等先进数据融合算法，用于整合来自不同传感器的信息，输出最优的姿态和位置估计。 信号捕获与跟踪算法： 波束形成与指向： 在相控阵天线等场景下，阐述如何通过数字波束形成技术实现对特定方向信号的捕获和跟踪。 多普勒补偿： 分析星间相对运动产生的多普勒频移，以及如何通过多普勒补偿技术来维持信号的连续性和稳定性。 先进跟踪算法： 介绍如极大似然估计、最大后验估计等统计学方法在信号跟踪中的应用，以及如何应对弱信号、干扰等复杂环境。 环境适应性与可靠性设计： 空间环境考量： 详细分析真空、极端温度变化、高强度辐射、微重力等空间环境对系统性能的影响，并探讨相应的防护和设计对策。 可靠性工程： 介绍元器件选型、冗余设计、故障诊断与恢复、寿命预测等可靠性工程方法，确保系统在长期任务中的稳定运行。 第三部分：工程实践与应用案例 本部分将结合具体的工程实践和实际应用案例，展示星间链路天线跟踪指向系统如何在各类航天任务中发挥关键作用。 系统集成与测试： 硬件集成： 探讨不同子系统（天线、伺服、控制、电源、通信）的接口设计、电气连接、电磁兼容性（EMC）以及热设计。 软件集成与调试： 介绍系统级软件的开发流程，包括实时操作系统（RTOS）的应用、嵌入式软件的编写、故障注入测试等。 地面联试与标定： 详细描述地面环境下的系统联试过程，包括精度标定、动态性能测试、环境模拟测试等，以及如何通过这些测试来验证系统设计。 典型应用场景分析： 深空探测任务： 分析如火星探测器、小行星探测器与地球之间的星间通信，以及如何应对长距离、低信号强度和通信窗口限制等挑战。 近地轨道通信星座： 探讨低轨道卫星星座之间建立星间链路，实现数据中继和网络化通信的系统设计，重点关注星座的动态组网和指向策略。 载人航天任务： 分析在载人航天器与地面站、其他航天器之间建立可靠通信链路的需求，以及对系统实时性和安全性的高要求。 航天测控与遥感： 探讨星间链路在提升测控效率、支持高分辨率遥感数据回传方面的作用。 未来发展趋势与挑战： 智能化与自主化： 展望未来系统中人工智能、机器学习等技术在自主导航、故障自愈、动态任务规划等方面的应用。 小型化与低功耗： 探讨如何通过微型化设计、先进材料和低功耗技术，降低系统的体积、重量和能耗，以适应微小卫星和无人机的需求。 先进通信技术融合： 分析自由空间光通信、量子通信等新兴技术与天线跟踪指向系统的潜在结合，以实现更高的通信速率和安全性。 多星座协同： 探讨如何实现不同国家、不同机构的星间链路系统协同工作，构建更广泛、更强大的太空通信网络。 结论： 本书通过对星间链路天线跟踪指向系统进行系统性、多维度的深入阐述，力求为相关领域的科研人员、工程师以及对航天通信技术感兴趣的读者提供一份详实、可靠的学习资料。本书不仅强调了技术的先进性，更注重其工程实现的复杂性和挑战性，旨在激发读者对这一关键技术领域的进一步探索和创新。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够连接遥远距离的技术着迷，而《星间链路天线跟踪指向系统》这个书名，则直接戳中了我的兴趣点。我脑海中勾勒出的，是一个关于“信号穿越时空”的故事。我猜想，这本书的第一部分，会详细介绍天线的设计理念，从最基础的电磁波理论，到如何根据不同的应用场景，设计出最优化的天线结构，比如抛物面天线、相控阵天线等等。然后，它会进入“星间链路”这个更为广阔的领域，探讨在行星际、甚至星际尺度上，信号如何被发送、传播并被接收。我尤其好奇“跟踪指向”这一部分，我想象着，在无垠的宇宙中，目标天线可能在做着复杂的运动，而我们的天线系统，需要如同一个经验老道的猎手，精准地捕捉并锁定目标，哪怕它们相隔数百万甚至数亿公里。这其中必然涉及到复杂的轨道力学、高精度的姿态测量和控制技术，以及先进的信号处理算法。这本书，在我看来，不仅仅是关于工程技术，它更像是关于人类如何用智慧和毅力，在冰冷而广阔的宇宙中，建立起一座座看不见的桥梁，传递着我们的声音和梦想。

评分☆☆☆☆☆

这个书名《星间链路天线跟踪指向系统》瞬间吸引了我，它不像一些技术书籍那样干涩，反而有一种史诗般的宏大叙事感。我脑海里立即浮现出一个画面：地球上的我们，仰望着星空，不仅仅是为了观赏，更是为了那看不见的、承载着信息与联系的“线”。我猜想这本书的开篇，大概会以宇宙的浩渺和人类探索未知的渴望为引子，然后缓缓切入核心技术。我非常期待能够了解“星间链路”的实现细节，比如信号在真空中的传播特性，如何选择最优的频率和调制方式，以及如何设计出能够克服巨大距离带来的衰减和干扰的天线。而“跟踪指向”更是让我好奇，在星球自转、轨道运动，甚至星系尺度的移动中，如何才能维持一个对遥远目标的持续、稳定的瞄准？这其中必然涉及极其复杂的运动学计算、高精度的伺服系统，甚至可能还有人工智能在其中发挥着关键作用。这本书，在我看来，不仅仅是一本关于技术细节的著作，它更像是一部关于人类如何突破物理界限，将文明的触角延伸至宇宙深处的壮丽史诗。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常有吸引力，那种深邃的宇宙背景，点缀着闪烁的星辰，配合着一个若隐若现的、线条流畅的天线轮廓，让人一眼就能感受到它所涵盖的主题——神秘而又充满科技感。我第一时间就被这种视觉冲击力所吸引，脑海中开始勾勒出书中可能描绘的宏大场景：浩瀚的星际空间，人类的触角向着遥远的宇宙延伸，而每一个微小的信号，每一次精准的指向，都凝聚着无数科学家的智慧和不懈努力。我预想书中会详细介绍天线的设计原理，从基础的电磁波传播理论，到复杂的阵列合成和波束控制技术，一步步揭示如何才能在无垠的宇宙中捕捉到那微弱的信号，并将信息准确无误地传递回来。我特别期待书中能够深入探讨“跟踪”这一核心概念，在星球自转、公转，甚至星系移动的复杂动态环境下，如何才能实现对遥远目标天线的持续、稳定指向？这其中一定涉及到复杂的算法、高精度的姿态控制系统，以及可能还有一些我尚不了解的前沿技术。这本书，在我看来，不仅仅是一本技术手册，更是一扇通往宇宙探索前沿的窗口，激发着我无限的求知欲和对科学的崇敬之情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就充满了硬核科技感，让我立刻联想到那些科幻电影中，太空飞船依靠精密设备与地球取得联系的场景。我脑海中浮现的，是一个关于“连接”的故事，一种跨越数亿公里的心灵沟通。我猜测书中会从最基础的电磁波原理入手，解释为何我们需要天线，以及天线在接收和发射信号时扮演的角色。然后，它会深入到“星间链路”的复杂性，讨论在宇宙真空环境下，信号衰减、延迟以及如何克服这些挑战。而“跟踪指向”则是我最感兴趣的部分。我想象着，在一个广阔无垠的宇宙背景下，无数的星体在运动，而我们的天线系统，就像一只永不疲倦的眼睛，必须时刻捕捉并锁定目标，即使目标在做复杂的轨迹运动。这其中涉及的精密机械、先进的传感器技术、智能化的算法，以及可能还有量子通信的初步设想，都让我无比着迷。我希望这本书能为我揭示，我们是如何在地球这个小小的蓝色星球上，搭建起通往遥远星辰的通信桥梁，是怎样的智慧和工程能力，让我们能够听到来自宇宙深处的声音，并向那里发送我们的问候。

评分☆☆☆☆☆

我一直对航天科技领域有着浓厚的兴趣，尤其是那些能够支撑我们与太空进行通信和探测的关键技术。当我看到《星间链路天线跟踪指向系统》这个书名时，我的好奇心就被瞬间点燃了。我猜想这本书会像一本百科全书一样，为我解开星际通信的奥秘。我想象中，它会从最基础的光学原理和电磁学知识讲起，循序渐进地深入到天线设计的各种复杂环节，例如不同类型天线的优缺点、材料的选择、制造工艺的精度要求等等。更让我期待的是“跟踪指向”这部分，我相信这里面蕴含着极高的技术难度。在漫长的星际旅途中，目标天线可能在不断地运动，而地球上的我们则需要克服大气干扰、地磁干扰等种种不利因素，始终保持精准的指向，才能确保信号的稳定传输。我甚至可以想象到书中会穿插一些具体的案例研究，比如我们是如何实现与月球探测器、火星漫游者，甚至更遥远的深空探测器的通信的。这本书，如果真的如我所想，那它将是一部系统介绍星际通信“眼睛”和“耳朵”的权威著作，对于所有对航天科技感兴趣的人来说，都具有极高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

内容比较苦味，没有工程的经验介绍

评分☆☆☆☆☆

本书秉承的原则是：实践出真知，只要多动手，没有攻克不了的技术难题。因此作者预期的阅读对象是如电脑黑客般的人，要求对技术有发自内心的求知欲和好奇心，愿意自己动手而非纸上谈兵。全书精心选择了12个机器学习案例，由浅入深，面面俱到，既有基础知识（如数据分析），也有当前热门的社交网站推荐案例。书中的每一个案例都由作者娓娓道来，逐一剖析关键算法的代码，没有丝毫学究气息，触动每个机器学习初学者的内心最深处。

评分☆☆☆☆☆

读完以后还是挺有收获的！

评分☆☆☆☆☆

书的外面没有封膜，书皮看起来很旧

评分☆☆☆☆☆

非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！非长不错，值得一看，好书！

评分☆☆☆☆☆

好～～

评分☆☆☆☆☆

当今各行业，尤其是互联网，数据规模越来越大，要从中有效地发现模式来提高生产力，用传统的方式已经几乎不可能，只能借助计算机来完成诸多使命。因此，机器学习这一新兴的学科变得越来越重要，它已经在搜索、推荐、数据挖掘等多个领域闪耀光芒。机器学习是一门交叉学科，内容涉及概率论、统计学、高等数学、计算机科学等多门学科。该学科致力于设计一种让计算机具有“学习”能力的算法，通过发现经验数据中隐藏的模式，实现对未知数据的预测。

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