星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統 9787313093448 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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黎孝純 著

圖書標籤:

• 天綫技術
• 跟蹤係統
• 指嚮係統
• 星間鏈路
• 通信工程
• 無綫通信
• 電子工程
• 控製工程
• 導航定位
• 雷達技術

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 上海交通大學齣版社

ISBN：9787313093448

商品編碼：29756279931

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

圖書基本信息
圖書名稱	星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統	作者	黎孝純
定價	98.00元	齣版社	上海交通大學齣版社
ISBN	9787313093448	齣版日期	2013-03-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.622Kg

內容簡介

《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》是空間電子信息科學與技術係列之一。全書闡述中繼星星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統的設計理論與方法，重點講述星載Ka頻段角跟蹤係統的設計這一技術難題。 在分析研究星地大迴路跟蹤指嚮係統的同時，論述星上自主閉環跟蹤指嚮係統的工程設計理論與方法。全書共16章，分為三個部分。部分～3章論述中繼星星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統組成、工作原理和技術性能；第二部分第4～8章論述分機(天綫、結構與機構、跟蹤接收機、控製處理器和驅動電路)的設計理論與方法；第三部分第9～16章分彆介紹係統設計中幾個技術難題的解決途徑，如寬帶數據傳輸信號的角跟蹤理論，包括衛星姿態控製和天綫指嚮控製的動力學數學模型及仿真分析，天綫跟蹤指嚮控製的解耦設計和魯棒穩定性設計分析，角跟蹤係統的在軌相位校準方法，星載角跟蹤係統程控跟蹤指嚮算法，星載角跟蹤係統的掃描捕獲方法，中繼星天綫星地大迴路跟蹤指嚮係統的性能等。 《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》內容豐富，係統性和可讀性較強，具有較高的實際應用價值。本書可作為高等院校跟蹤測控工程、通信工程、自動控製工程、機械工程等專業本科生和研究生的教材或教學參考書，也可供相關專業的科研、工程技術人員參考。 style='float: right;'>顯示部分信息

作者簡介

目錄

章 中繼星星間鏈路天綫指嚮係統概述．第2章 中繼星天綫指嚮係統設計第3章 用戶星天綫跟蹤指嚮係統設計第4章 中繼星Ka／S天綫第5章 用戶星天綫電氣設計第6章 結構與機構設計第7章 角跟蹤接收機第8章 天綫控製器設計第9章 對寬帶數據傳輸信號的角跟蹤理論0章 大型天綫指嚮控製運動與星體姿態運動的動力耦閤分析第ll章 中繼星大型天綫指嚮控製設計分析2章 星間鏈路角跟蹤係統校相技術3章 中繼星天綫程控指嚮用戶星的方位角和俯仰角計算4章 用戶終端Ka／s天綫程控指嚮算法5章 星間鏈路天綫掃描捕獲方法6章 中繼星單址天綫星地大迴路指嚮控製係統分析與仿真參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

星際通信的脈絡：天綫跟蹤與指嚮的奧秘 在浩瀚無垠的宇宙深處，人類的目光從未停止對遠方的探索。從近地軌道上的通信衛星，到飛躍太陽係的行星探測器，再到遙遠星係的望遠鏡觀測，每一次信息的迴響，都離不開一個至關重要的環節——天綫。而要確保這些遠在天邊的“耳朵”能夠準確地接收和傳遞信號，其背後則是一套復雜而精密的“星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統”。本書正是旨在揭開這套係統的神秘麵紗，深入剖析其工作原理、技術挑戰與未來發展。 一、 宇宙通信的挑戰與天綫的作用 宇宙空間並非真空，而是充滿瞭各種挑戰。信號在長距離傳播過程中會經曆衰減、乾擾，甚至可能被宇宙射綫、太陽風等因素影響。為瞭剋服這些睏難，高效、精準的天綫成為星際通信的基石。天綫的功能在於將電磁波能量定嚮輻射齣去，或者將接收到的微弱信號聚焦並轉化為可用的電信號。在星際通信中，天綫的增益（即定嚮輻射和接收信號的能力）至關重要。增益越高，信號越強，通信速率也就越快，所能達到的通信距離也越遠。 然而，天綫並非靜止不動。宇宙中的目標——無論是衛星、飛船還是遙遠的恒星——都在不斷運動。地球自轉、衛星繞地軌道、行星公轉、探測器在深空中的軌跡變化，這一切都使得天綫必須時刻保持對目標的精確指嚮。稍有偏差，微弱的信號就可能失之交臂，導緻通信中斷。因此，一套能夠實時、準確地跟蹤目標並指嚮的係統，是星際通信不可或缺的組成部分。 二、 跟蹤指嚮係統的核心構成 星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統並非單一的技術，而是一個集成瞭多種先進技術的復雜體係。其核心構成主要包括以下幾個關鍵部分： 目標跟蹤單元（Target Tracking Unit）：這是係統的“眼睛”。它負責實時感知目標的運動狀態，並將其轉化為精確的指嚮指令。目標跟蹤的方法多種多樣，根據應用場景和精度要求，可以采用以下幾種： 光學跟蹤：利用可見光或紅外傳感器，直接捕捉目標的光學特徵，通過圖像處理和模式識彆技術確定目標的位置和運動軌跡。這種方法在近距離、目標可見度較高時效果顯著。 雷達跟蹤：通過發射和接收雷達信號，測量目標的距離、方位角和俯仰角。雷達不受光照條件限製，能夠全天候工作，並且可以測量目標的距離信息，是遠距離跟蹤的重要手段。 信號捕獲與跟蹤（SCT）：直接捕獲目標發齣的通信信號，通過對信號的頻率、幅度、相位等信息的分析，推斷齣目標的相對位置和運動信息。這種方法在通信鏈路建立後尤為有效，可以實現高精度的跟蹤。 天文導航與慣性導航：對於深空探測器，可能需要結閤天文觀測（如對已知恒星位置的測量）和慣性導航係統（通過陀螺儀和加速度計測量運動狀態）來輔助確定自身位置和姿態，進而推算齣目標相對於自身的指嚮。 指嚮控製單元（Pointing Control Unit）：這是係統的“大腦”。它接收來自目標跟蹤單元的指令，並將其轉化為驅動天綫伺服係統的命令。指嚮控製單元需要進行復雜的算法計算，以補償目標的運動、地球的自轉、氣流擾動等各種影響因素，確保天綫能夠平穩、精確地指嚮目標。 天綫伺服係統（Antenna Servo System）：這是係統的“肢體”。它負責將指嚮控製單元發齣的指令轉化為實際的機械運動。伺服係統通常由電機、減速器、傳感器（如編碼器）等組成，能夠實現高精度、高響應速度的角度調整。根據天綫的大小和對精度的要求，伺服係統可以采用不同的結構，如俯仰軸、方位軸的單軸或雙軸驅動，甚至更為復雜的萬嚮節或多自由度結構。 導航與定位單元（Navigation and Positioning Unit）：這個單元為整個跟蹤指嚮係統提供全局的導航和定位信息。它可能包括GPS接收器（用於近地軌道）、星敏感器、慣性測量單元（IMU）、甚或依賴地麵測控網絡的定位信息。這些信息對於確定自身在宇宙中的位置和姿態至關重要，是精確指嚮的基礎。 通信與數據處理單元（Communication and Data Processing Unit）：這個單元負責接收和發送各種跟蹤、指嚮相關的指令和數據。它需要處理來自各種傳感器的數據，執行復雜的算法，並將結果傳遞給指嚮控製單元。同時，它也負責與其他係統（如任務控製中心、其他航天器）進行通信，協調工作。 三、 關鍵技術與挑戰 實現精確高效的星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統，麵臨著諸多技術挑戰： 高精度跟蹤：隨著通信距離的增加，目標相對於觀測者的角分辨率急劇下降。例如，在幾十萬公裏甚至數百萬公裏外，一個直徑幾米的衛星在望遠鏡中可能隻占據幾個像素。這就要求跟蹤係統具有極高的靈敏度和分辨率，能夠捕捉到微小的角度變化。 快速響應與動態補償：目標的運動速度可能非常快，尤其是在軌道運行的衛星或進行變軌操作的飛船。係統需要具備極快的響應速度，能夠實時補償目標的運動，防止因延遲而導緻指嚮失準。同時，還需要考慮地球自轉、大氣湍流（對於地麵站）、以及航天器自身的振動等動態因素的影響。 低信噪比下的信號捕獲：在深空通信中，信號強度可能非常微弱，信噪比極低。信號捕獲與跟蹤單元需要能夠從噪聲中準確地提取目標信號，並穩定地鎖定目標。這涉及到先進的信號處理算法，如低噪聲放大器、數字信號處理（DSP）、以及高級的鎖相環技術。 自主性與魯棒性：對於遠離地球的深空探測器，實時地麵控製是不可行的。因此，跟蹤指嚮係統需要具備高度的自主性，能夠在沒有實時指令的情況下獨立完成跟蹤和指嚮任務。同時，係統必須具有高度的魯棒性，能夠容忍一定程度的傳感器誤差、執行機構故障，甚至惡劣的宇宙環境，而不至於完全失效。 多目標跟蹤與協同：在未來，可能會有多個航天器需要進行協同通信或任務。這時，跟蹤指嚮係統就需要具備多目標跟蹤的能力，並能夠根據任務需求，智能地分配資源，協同指嚮。 地麵站與天基係統協同：地麵測控站作為重要的通信節點，其天綫也需要精確指嚮天上的目標。如何實現地麵站天綫與天基天綫之間的精確同步和協同指嚮，是星間鏈路係統的重要組成部分。 四、 未來發展趨勢 隨著科技的不斷進步，星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統也在朝著更智能化、更精確、更高效的方嚮發展： 人工智能與機器學習的應用：利用AI和機器學習技術，可以優化目標識彆、運動預測算法，提高跟蹤的魯棒性和精度。AI還可以用於故障診斷和自適應控製，增強係統的自主性。 新型傳感器技術：高分辨率光學傳感器、更靈敏的雷達係統、以及新型的導航傳感器，都將為跟蹤指嚮係統提供更豐富、更精確的測量數據。 微波光子學與激光通信：未來星間鏈路可能更多地依賴激光通信，而激光通信對指嚮的精度要求極高。這就需要發展更先進的、能夠實現亞角秒級甚至更高精度的指嚮係統。 分布式協同跟蹤：未來可能利用多個航天器或地麵站的資源，形成分布式跟蹤網絡，通過協同計算，實現對目標的更精確、更魯棒的跟蹤。 增強的導航與定位能力：結閤更先進的自主導航技術，如光學導航、脈衝星導航等，將進一步提升航天器在深空中的定位精度，從而為天綫指嚮提供更堅實的基礎。 五、 結論 星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統，是連接地球與遙遠宇宙的無形紐帶。它承載著人類探索未知、獲取信息、實現協作的夢想。本書的深入探討，旨在為讀者勾勒齣這套精密係統的全貌，理解其復雜性與重要性，並展望其在未來星際探索徵程中的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

這套書的閱讀體驗簡直是一場思維的冒險，作者的敘事功底深厚得令人驚嘆。開篇的幾章，仿佛將我瞬間拽入瞭一個充滿未知與張力的世界，那種宏大敘事下的細膩情感描摹，讓人很難將視綫從文字上移開。我尤其欣賞作者對於環境和氛圍的營造，每一個場景都仿佛有生命力，氣味、溫度、光影，都清晰可感。讀到一半時，情節的高潮迭起，幾次差點讓我忘記瞭呼吸，那種緊張感被處理得恰到好處，既不過分誇張，又不失震撼力。這本書的結構設計也非常巧妙，看似鬆散的綫索，實則在後半部分收束得極為緊密，每一個細節都得到瞭呼應，體現瞭作者對整體布局的深思熟慮。最讓我印象深刻的是，它不僅僅講述瞭一個故事，更像是在探討一些深刻的人性議題，關於選擇、犧牲與救贖，讓人在閤上書本後，仍久久不能平靜，甚至會引發對自身生活的一些反思。這絕對是一本值得反復品讀，且每次都能發現新層次的佳作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的情節推進速度掌握得相當老道，絕非那種平鋪直敘的流水賬。它采取瞭一種‘螺鏇式上升’的敘事策略，時不時地拋齣一個小小的懸念，吊足讀者的胃口，然後在你以為一切都已明朗時，又猛地插入一個轉摺，讓你措手不及。我非常喜歡這種節奏感，它讓閱讀過程充滿瞭探索的樂趣。書中的角色塑造也極其立體，沒有絕對的好人或壞蛋，每個人都有其復雜性和多麵性，他們的動機和行為邏輯都經得起推敲，這使得故事的衝突更具張力和真實感。讀到高潮部分時，我甚至能感受到作者在文字背後那種近乎急促的呼吸感，仿佛我們正一同奔跑在故事的終點綫上。這種沉浸式的閱讀體驗，是很多同類作品難以企及的。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的語言風格感到非常新奇，它不像某些嚴肅文學那樣刻意雕琢，反而有一種渾然天成的韻律感。作者似乎找到瞭一個絕佳的平衡點，既能用精準的詞匯描繪復雜的內心活動，又不至於讓敘述顯得晦澀難懂。很多段落的句子結構富於變化，長短句交錯，讀起來節奏感極強，如同欣賞一場精心編排的音樂會。我特彆喜歡那些充滿哲思的獨白，它們沒有說教的意味，而是以一種非常自然的方式融入到人物的思考之中，像一塊塊散落的寶石，閃爍著智慧的光芒。全書讀下來，最大的感受是“流暢”，沒有任何拗口的地方，作者對中文錶達的駕馭能力可見一斑。即便是一些描繪復雜技術或理論的部分（如果書中涉及的話），也被處理得極其優雅，沒有那種生硬的插入感，反而像是故事自然演化齣來的必要組成部分。這是一部在文筆上達到瞭極高水準的作品。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我對這類題材的書籍通常持謹慎態度，因為很多時候它們會陷入某種概念的堆砌而失掉瞭人情味。然而，這本書的獨特之處在於，它成功地將那些宏大、抽象的概念，通過非常個人化和情感化的視角展現瞭齣來。書中的情感綫索處理得極其細膩和剋製，沒有濫用煽情的手法，但那些點到為止的錶達，往往比直白的傾訴更具穿透力。我被其中兩位主要人物之間那種微妙的、難以言喻的聯係深深打動，他們的每一次眼神交流，每一次猶豫不決，都蘊含著韆言萬語。這本書的“人性深度”遠遠超齣瞭我的預期，它沒有迴避現實的殘酷，但依然在字裏行間傳遞齣一種堅韌不拔的希望。閱讀它，就像是經曆瞭一次情感的洗禮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的整體格局和世界觀構建令人嘆為觀止，顯示齣作者非凡的想象力和縝密的邏輯思維。它所構建的那個世界，細節之豐富，規則之嚴謹，讓人不得不佩服作者構建體係的功力。我能感受到，作者在動筆之前一定做瞭大量的資料搜集和理論推演，使得整個故事的邏輯鏈條非常牢固，幾乎找不到可以指摘的漏洞。更難得的是，這種宏大的背景設定並沒有壓倒故事本身，而是完美地成為瞭人物命運的注腳。作者巧妙地將個體的掙紮和選擇，置於這個龐大而冷峻的背景之下，從而凸顯瞭生命的價值與抗爭的意義。讀完後，我甚至有點意猶未盡，希望能看到這個世界的更多篇章。這不僅僅是一本書，更像是一個完整、自洽的宇宙。