內容介紹     
      本書分為上、下兩冊。上冊包含*1章到第9章,主要介紹各種遙感衛星任務分析及技術指標論證等總體設計方法,從用戶提齣的任務目標與需求(使命任務、功能性能等)齣發,通過任務分析與設計,轉化為遙感衛星係統總體設計要求和約束,如衛星軌道、載荷配置、係統構成等;下冊包含*10章到*20章,主要介紹遙感衛星係統構建、控製推進、熱控、數據處理、微振動抑製等各分係統總體設計,*後通過梳理未來航天遙感技術的發展,給齣瞭未來航天遙感係統發展趨勢。本書可作為高等院校宇航相關專業學生的教學參考書,也可供從事宇航工程、航天器總體設計及有關專業的科技人員參考。
       作者介紹    
李勁東,研究員,博士生導師,航天遙感領域專傢,現任職於中國空間技術研究院總體部,擔任某領域總設計師。主要從事遙感衛星總體設計及航天器熱控製技術研究,先後擔任多顆遙感衛星總設計師、國傢安全重大基礎研究項目專傢、國防973項目&席科學傢、俄羅斯齊奧爾科夫斯基宇航科學院院士。曾獲國傢科技進步奬二等奬3項,國防科學技術奬一等奬4項、二等奬1項、三等奬2項。在國內外期刊、重要學術會議發錶學術論文80餘篇。    
     關聯推薦    
空間技術與科學研究叢書 互聯網+與空間技術的結閤 未來宇航 宇航工程 載人航天 衛星遙感 衛星導航 遙感衛星軌道設計   
     目錄    
上 冊   
 第 1章 衛星遙感技術基礎001   
 1.1 引言002   
 1.2 衛星遙感物理基礎003   
 1.3 近地空間環境019   
 1.4 衛星遙感工程係統簡介028   
 參考文獻031   
 第 2章 遙感衛星空間軌道設計032   
 2.1 概述033   
 2.2 遙感衛星軌道設計需求與特點036   
 2.3 光學遙感衛星多任務軌道設計分析043   
 2.4 微波成像遙感衛星軌道設計分析054   
 參考文獻060   
 第3章 高分辨率可見光遙感衛星係統設計與分析061   
 3.1 概述062   
 3.2 需求分析及技術特點065   
 3.3 可見光遙感係統成像質量關鍵性能指標內涵068   
 3.4 高分辨率可見光相機成像質量設計與分析071   
 3.5 高分辨率可見光相機方案描述090   
 3.6 衛星在軌成像模式設計096   
 3.7 衛星在軌動態成像質量設計與分析099   
 3.8 幾何定位精度分析 116   
 3.9 譜段配準分析120   
 3.10 實驗室定標技術122   
 3.11 可見光遙感衛星應用 125   
 3.12 小結129   
 參考文獻130   
 第4章 紅外遙感衛星係統設計與分析131   
 4.1 概述132   
 4.2 需求分析及任務技術特點 135   
 4.3 紅外遙感係統成像質量關鍵性能指標及內涵140   
 4.4 高分辨率紅外相機成像質量設計與分析142   
 4.5 紅外擺掃相機係統方案描述 151   
 4.6 紅外遙感衛星在軌動態成像質量設計與分析157   
 4.7 紅外遙感係統定標技術 170   
 4.8 紅外遙感衛星應用 172   
 4.9 小結177   
 參考文獻178   
 第5章 高光譜遙感衛星係統設計與分析179   
 5.1 概述180   
 5.2 需求分析及技術特點 184   
 5.3 高光譜遙感係統成像質量關鍵性能指標及內涵188   
 5.4 高光譜成像儀成像質量設計與分析 191   
 5.5 高分辨率乾涉型成像光譜儀方案描述204   
 5.6 衛星在軌成像模式設計210   
 5.7 衛星在軌動態成像質量設計與分析212   
 5.8 高光譜成像係統定標技術225   
 5.9 高光譜遙感衛星應用227   
 5.10 小結232   
 參考文獻233   
 第6章 高精度立體測繪衛星係統設計與分析235   
 6.1 概述236   
 6.2 需求分析238   
 6.3 光學測繪係統關鍵性能指標及內涵239   
 6.4 衛星測繪體製分析243   
 6.5 內方位元素要求與穩定性245   
 6.6 外方位元素測量與穩定性246   
 6.7 高精度時間同步技術254   
 6.8 同名點匹配技術257   
 6.9 三綫陣立體相機方案設計260   
 6.10 幾何標定技術265   
 6.11 高精度測繪處理技術與飛行試驗結果271   
 6.12 立體測繪衛星應用273   
 6.13 小結276   
 參考文獻277   
 第7章 高分辨率閤成孔徑雷達遙感衛星係統設計與分析278   
 7.1 概述279   
 7.2 需求分析及技術特點282   
 7.3 星載SAR成像質量關鍵設計要素285   
 7.4 星載SAR載荷設計與分析287   
 7.5 星載SAR成像模式設計299   
 7.6 星載SAR載荷係統方案描述302   
 7.7 星載SAR成像質量分析與設計308   
 7.8 星載SAR成像定位精度分析321   
 7.9 星載SAR數據處理與反演技術324   
 7.10 SAR遙感衛星應用326   
 7.11 小結333   
 參考文獻334   
 第8章 高精度微波遙感衛星係統設計與分析335   
 8.1 概述336   
 8.2 任務需求及其載荷配置分析339   
 8.3 雷達高度計設計與分析343   
 8.4 微波散射計設計與分析359   
 8.5 微波輻射計設計與分析367   
 8.6 校正輻射計設計與分析375   
 8.7 微波遙感衛星數據處理與應用380   
 8.8 小結384   
 參考文獻385   
 第9章 地球同步軌道光學遙感衛星係統設計與分析387   
 9.1 概述388   
 9.2 需求分析及技術特點391   
 9.3 高軌光學遙感係統覆蓋特性與時間分辨率分析393   
 9.4 高軌光學遙感衛星成像質量關鍵性能指標397   
 9.5 高軌光學遙感衛星係統成像質量設計與分析398   
 9.6 在軌成像模式設計 406   
 9.7 高軌高分辨率成像儀方案描述 408   
 9.8 衛星在軌動態成像質量設計與分析 415   
 9.9 高軌光學遙感係統在軌標定分析 429   
 9.10 高軌光學遙感衛星應用 433   
 9.11 小結437   
 參考文獻438   
 縮略詞440   
 索引442   
 下 冊   
 第 10章 遙感衛星係統構建與總體構型布局設計443   
 10.1 衛星係統使命任務與使用要求444   
 10.2 衛星係統構建與組成 446   
 10.3 衛星遙感任務的關鍵能力設計450   
 10.4 衛星總體設計原則 454   
 10.5 衛星總體構型與布局設計 455   
 10.6 衛星飛行程序設計 474   
 10.7 衛星工作模式設計 477   
 10.8 衛星可靠性設計與分析 482   
 10.9 整星安全性設計490   
 參考文獻492   
 第 11章 高速圖像數據處理與傳輸係統設計與分析493   
 11.1 概述494   
 11.2 任務需求分析497   
 11.3 星上數據源及其數據率分析499   
 11.4 高速數據處理與傳輸係統設計與分析504   
 11.5 係統工作模式及其數據流設計509   
 11.6 多源高速數據處理與存儲係統設計與分析513   
 11.7 高速數據傳輸係統設計與分析520   
 11.8 係統仿真分析與驗證527   
 11.9 與衛星工程其他大係統接口設計533   
 參考文獻535   
 第 12章 遙感衛星控製與推進係統設計與分析536   
 12.1 概述537   
 12.2 任務需求分析539   
 12.3 係統設計分析541   
 12.4 基於CMG+ 動量輪配置的快速姿態機動及穩定成像   
 控製方案545   
 12.5 基於全CMG 群配置的快速姿態機動及穩定成像控製   
 方案設計557   
 12.6 係統故障診斷與應急處理577   
 參考文獻580   
 第 13章 遙感衛星信息管理與數管係統設計與分析581   
 13.1 概述582   
 13.2 需求分析583   
 13.3 衛星信息係統架構與信息流管理設計585   
 13.4 衛星自主任務管理設計598   
 13.5 星上自主健康管理設計603   
 13.6 星上數據管理係統設計與分析607   
 參考文獻615   
 第 14章 遙感衛星測控與導航定位係統設計與分析616   
 14.1 概述617   
 14.2 需求分析與技術特點620   
 14.3 測控係統設計與分析623   
 14.4 導航定位係統設計與分析642   
 14.5 與測控大係統接口設計及驗證651   
 參考文獻655   
 第 15章 遙感衛星供配電係統設計與分析656   
 15.1 概述657   
 15.2 需求分析與技術特點659   
 15.3 光學遙感衛星供配電係統設計662   
 15.4 SAR衛星供配電係統設計683   
 參考文獻694   
 第 16章 遙感衛星結構與機構分係統設計與分析695   
 16.1 概述696   
 16.2 需求分析及技術特點699   
 16.3 係統設計約束分析701   
 16.4 衛星結構傳力設計703   
 16.5 衛星結構與機構係統組成706   
 16.6 對接段設計707   
 16.7 星箭解鎖裝置設計711   
 16.8 推進艙結構設計714   
 16.9 電子艙結構設計718   
 16.10 載荷適配結構設計721   
 16.11 太陽翼機械部分設計724   
 16.12 分析與試驗驗證728   
 參考文獻738   
 第 17章 遙感衛星熱控係統設計與分析739   
 17.1 概述740   
 17.2 需求分析和技術特點741   
 17.3 空間外熱流特性744   
 17.4 空間外熱流分析746   
 17.5 太陽同步軌道的特性分析及計算749   
 17.6 衛星內部熱源分析及布局設計755   
 17.7 衛星散熱麵選擇與散熱能力分析757   
 17.8 遙感衛星熱控係統設計759   
 17.9 微波遙感衛星恒溫艙設計777   
 17.10 大型光學相機熱控設計780   
 17.11 大型微波載荷熱控設計788   
 參考文獻793   
 第 18章 遙感衛星微振動抑製與在軌監測技術794   
 18.1 概述795   
 18.2 需求分析796   
 18.3 載荷成像敏感度分析799   
 18.4 星上微振動源特性分析 802   
 18.5 微振動抑製設計809   
 18.6 微振動在軌監測技術 814   
 18.7 微振動仿真分析與試驗驗證820   
 參考文獻825   
 第 19章 遙感衛星總裝集成、測試與驗證技術 826   
 19.1 係統總裝集成方案設計 ___________827   
 19.2 遙感衛星電性能綜閤測試技術834   
 19.3 遙感衛星係統級試驗驗證技術852   
 參考文獻865   
 第 20章 發展展望866   
 20.1 未來 “互聯網+衛星遙感+大數據+數字地球” 新體係867   
 20.2 低、 中、 高軌結閤的高分辨對地觀測衛星係統 870   
 20.3 未來新型遙感技術 872   
 參考文獻875   
 縮略詞876   
 索引879      
				
 
				
				
					《遙感科學的未來圖景:從地球觀測到智慧應用》  編者寄語:  在這個信息爆炸的時代,我們對世界的認知正以前所未有的速度被重塑。而在這場認知革命的浪潮中,遙感技術無疑扮演著至關重要的角色。它以“不接觸”的方式,從遠處、從高處洞察地球的每一個角落,為我們描繪齣地球係統的精細畫捲,並以前所未有的精度與廣度,揭示著自然的規律與人類活動的痕跡。  本書係《空間技術與科學研究叢書》中的重要一環,旨在係統梳理遙感科學與技術發展的脈絡,深入探討其前沿理論與最新進展,並著重闡釋其在“互聯網+”浪潮下,如何與數字經濟、智慧社會深度融閤,開闢齣廣闊的應用前景。本書不涉及具體的“國之重器齣版工程”項目,也非“衛星遙感技術(上下冊)”或“互聯網+與空間技術的結”的直接延續,而是一部獨立的作品,緻力於為讀者呈現一個更加宏大、更加前瞻性的遙感科學圖景。  第一章:遙感科學的基石——原理、方法與數據  遙感,顧名思義,即“遙遠的感知”。其核心在於利用傳感器在不直接接觸目標物體的情況下,獲取關於目標的電磁輻射信息,並通過對這些信息的分析,揭示目標的性質、狀態和變化。本章將從遙感的基本原理齣發,深入淺齣地剖析電磁波譜與地物相互作用的物理過程,理解不同波段的電磁波如何攜帶不同的信息。我們將詳細介紹主動遙感與被動遙感兩大類傳感器的工作機製,如光學傳感器、微波傳感器(雷達)等,以及它們各自的優缺點與適用範圍。  接著,本章將重點探討遙感數據的獲取、處理與分析方法。從衛星平颱的選擇、軌道設計,到地麵接收站的建設與數據傳輸,我們將勾勒齣遙感數據從源頭到應用的全流程。數據預處理是遙感應用的關鍵一步,包括輻射定標、幾何校正、大氣校正等,這些步驟的嚴謹性直接影響後續分析的精度。隨後,我們將介紹多種遙感數據處理與分析技術,包括圖像增強、變化檢測、目標識彆、分類與聚類等。我們將深入探討傳統的圖像處理算法,如閾值分割、邊緣檢測,以及機器學習和深度學習在遙感圖像分析中的崛起,如捲積神經網絡(CNN)在目標識彆和地物分類中的強大能力。  最後,本章將強調遙感數據標準化、質量評估和數據共享的重要性,為構建開放、可持續的遙感數據生態係統奠定基礎。  第二章:遙感技術的演進——從單平颱到多源融閤  遙感技術的發展並非一蹴而就,而是經曆瞭一個不斷演進、持續創新的過程。本章將追溯遙感技術的曆史足跡,從早期的航空攝影,到第一代、第二代、第三代衛星遙感係統,展現其分辨率、光譜範圍、時間分辨率和空間覆蓋能力的飛躍式提升。我們將重點介紹不同類型衛星平颱的設計理念與技術特點,如中分辨率成像光譜儀(MODIS)、高分辨率立體成像衛星、全色與多光譜成像衛星等。  進入新世紀,遙感技術的發展呈現齣多項關鍵趨勢:     高光譜與超光譜遙感: 突破傳統多光譜的限製,捕捉更精細的光譜信息,實現對地物成分的精確辨識。我們將探討高光譜成像儀的工作原理,以及其在礦産勘查、植被健康監測、環境汙染識彆等領域的獨特優勢。    微波遙感(SAR)的突破: 全天候、全天時觀測能力的雷達遙感(SAR)技術,在應對復雜天氣條件、監測地錶形變、識彆海洋油汙等方麵展現齣巨大潛力。我們將深入解析SAR成像原理,以及極化SAR、乾涉SAR(InSAR)等高級技術如何提供更豐富的三維信息和形變監測能力。    無人機(UAV)遙感: 作為低空、近距離遙感的重要補充,無人機遙感以其靈活性、高效性,在精細農業、城市規劃、應急響應等領域開闢瞭新天地。本章將討論不同類型的無人機遙感平颱、傳感器配置,以及其在大規模、高精度的地理信息獲取中的作用。    多源數據融閤: 單一數據源往往難以滿足復雜應用的需求。本章將重點探討光學、微波、激光雷達(LiDAR)、GNSS(全球導航衛星係統)等不同遙感數據之間的融閤方法。通過多源數據的互補與融閤,可以剋服單一數據的局限性,獲得更全麵、更準確的信息。我們將介紹基於特徵提取、模型驅動、深度學習等多種數據融閤策略。    天基、空基、地基協同: 從高空衛星到低空無人機,再到地麵傳感器網絡,構建多層次、一體化的觀測體係,實現對地球係統的全方位、多尺度、高頻次監測。  第三章:遙感應用的深化——從地球科學到社會經濟  遙感技術早已超越瞭單純的科學研究範疇,深刻地滲透到我們社會的方方麵麵,為解決現實世界的復雜問題提供瞭強大的工具。本章將聚焦於遙感技術在不同領域的具體應用:     環境保護與可持續發展:        氣候變化監測: 冰川融化、海平麵上升、大氣成分變化、森林覆蓋率變化等,遙感提供瞭直觀且宏觀的觀測數據,為氣候變化研究與應對提供科學依據。        生態環境監測: 森林火災監測、生物多樣性評估、土壤侵蝕監測、水質與水體富營養化監測、濕地變化監測等。        災害管理: 地震、洪水、滑坡、火山爆發等自然災害的發生、發展與影響評估,為預警、應急響應和災後重建提供關鍵信息。    農業與糧食安全:        精準農業: 作物長勢監測、病蟲害預警、土壤養分分析、灌溉管理、産量預測,幫助農民優化資源配置,提高産量與效益。        土地利用與覆蓋變化監測: 動態更新土地利用現狀,為農業規劃、耕地保護提供決策支持。    城市發展與智慧城市:        城市擴張與人口密度監測: 城市規劃、交通管理、基礎設施建設的科學依據。        環境汙染監測: 大氣汙染物、水體汙染物、噪音汙染的空間分布與變化分析。        智慧交通: 交通流量監測、擁堵分析、路徑規劃。    資源勘探與管理:        礦産資源勘探: 利用高光譜數據識彆礦産地質信息。        水資源管理: 地錶水體監測、地下水信息推斷、水資源承載力評估。        森林資源調查與管理: 森林蓄積量估算、森林病蟲害監測、森林火災風險評估。    海洋科學與安全:        海洋環境監測: 海水溫度、葉綠素濃度、赤潮監測、海冰監測。        海洋油汙監測與搜救: SAR等技術的應用。        海事監管與安全: 船舶識彆、航綫監控。    地質與地球物理:        地質構造分析: 斷裂帶、褶皺等地質結構的識彆。        地錶形變監測: 利用InSAR技術監測地震、滑坡、地麵沉降等。  第四章:互聯網+與遙感技術的融閤——開啓智慧應用新紀元  “互聯網+”戰略的提齣,為遙感技術的應用帶來瞭前所未有的機遇。它不僅僅是技術的簡單疊加,更是以互聯網的創新精神和技術手段,為傳統遙感行業注入新的活力。本章將深入探討“互聯網+”如何重塑遙感技術的應用模式與服務形態:     海量遙感數據的存儲、管理與分發: 雲計算、大數據技術的發展,使得海量遙感數據的存儲、檢索、處理和共享成為可能。我們將探討如何構建麵嚮海量遙感數據的雲平颱,打破數據孤島,實現數據的高效利用。    在綫遙感數據處理與分析服務: 基於雲計算和WebGIS技術,開發者和用戶無需復雜的本地軟件和硬件環境,即可通過互聯網訪問遙感數據,並在雲端進行定製化的數據處理和分析,大大降低瞭遙感技術的應用門檻。    智能化、自動化遙感應用: 結閤人工智能(AI)、機器學習、深度學習等技術,實現遙感數據處理的自動化和智能化,例如自動地物識彆、變化檢測、災害評估等,大幅提升瞭工作效率和精度。    跨領域、多維度的數據融閤與挖掘: 將遙感數據與互聯網上的其他數據源(如社交媒體數據、物聯網數據、交通數據等)進行融閤,挖掘更深層次的社會、經濟、環境信息,為更廣泛的智慧應用提供支撐。    遙感服務化(SaaS)模式的興起: 以訂閱式服務的方式,為用戶提供按需定製的遙感數據與分析結果,使得遙感服務更加便捷、高效、經濟。    開放數據與眾包模式: 鼓勵遙感數據的開放共享,吸引廣大開發者和愛好者參與遙感應用的創新,形成眾包式的解決問題模式。    遙感在數字孿生城市、智慧農業、智慧環保等領域的具體實踐: 結閤“互聯網+”的理念,深入分析遙感技術如何在這些新興領域發揮核心作用,構建更加智能化、精細化的管理與服務體係。  第五章:遙感科學的未來展望——挑戰與機遇  麵嚮未來,遙感科學與技術的發展充滿挑戰,也孕育著巨大的機遇。本章將對遙感科學的未來發展進行展望:     更強的觀測能力: 亞米級甚至更高分辨率的成像技術,更精細的光譜分辨率,更高效的時間分辨率,以及更豐富的觀測維度(如三維成像、多角度成像)。    更智能的分析能力: 深度學習模型將更加成熟,實現對遙感數據更深層次的理解與洞察,甚至具備一定的“推理”和“預測”能力。    更廣泛的應用領域: 遙感技術將進一步滲透到生命科學、醫療健康、金融保險、文化遺産保護等更多新興領域。    跨學科的融閤與協同: 遙感將與地理信息科學、計算機科學、統計學、社會科學等更多學科深度融閤,形成新的研究範式。    麵臨的挑戰: 數據爆炸帶來的存儲與處理壓力、算法的泛化能力與魯棒性、倫理與隱私問題、國際閤作與數據共享的障礙等。    構建可持續的遙感生態: 推動遙感技術的普惠化,降低應用門檻, fostering a vibrant community of users and developers。  結語:  本書係旨在勾勒遙感科學與技術的發展脈絡,探討其在“互聯網+”時代下的無限可能。我們希望通過對遙感原理的深入解讀,對技術演進的梳理,對應用場景的詳盡闡述,以及對未來趨勢的展望,能夠激發更多人對遙感科學的興趣,推動遙感技術的創新與應用,為構建更加智慧、可持續的地球傢園貢獻力量。遙感技術,作為我們感知地球、理解世界的“慧眼”,其未來必將更加光明。