星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黎孝純，邱樂德，陳明章 等 著

圖書標籤:

• 天綫跟蹤
• 指嚮係統
• 星間鏈路
• 通信工程
• 無綫通信
• 控製係統
• 信號處理
• 空間技術
• 導航定位
• 電子工程

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

編輯推薦

　　《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》是從事衛星測控通信的技術研究和教學人員多年通力閤作完成的兼具學術著作和教材性質的書。《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》既可作為高等院校無綫電跟蹤測控工程、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。《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》主要闡述星上自主閉環天綫跟蹤指嚮係統的設計理論與方法。全書共由16章構成，分為三個部分。第一部分包括第1～3章，論述中繼星星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統的係統設計；第二部分包括第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；第三部分包括第9～16章，論述星上自主閉環天綫跟蹤指嚮係統中幾個技術難題的解決途徑。

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。
　　《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》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。第一部分第1～3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。《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》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。

目錄

第1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
第10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11章 中繼星大型天綫指嚮控製設計分析
第12章 星間鏈路角跟蹤係統校相技術
第13章 中繼星天綫程控指嚮用戶星的方位角和俯仰角計算
第14章 用戶終端Ka／s天綫程控指嚮算法
第15章 星間鏈路天綫掃描捕獲方法
第16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

前言/序言

星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統 內容概要： 本書深入探討瞭“星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統”這一前沿技術領域。全書緊密圍繞該係統的核心原理、關鍵技術、工程實踐及其在現代航天任務中的應用展開，旨在為讀者構建一個全麵、深入且具備前瞻性的認知框架。內容嚴謹，論述詳實，既有紮實的理論基礎，又不乏生動的工程實例，力求全麵展現該係統從設計、製造到實際運行的完整圖景。 第一部分：係統概述與基礎理論 本部分將對星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統進行全麵的介紹，闡釋其在航天通信網絡中的戰略意義。我們將從星間鏈路的概念入手，剖析其與傳統地麵站通信模式的根本區彆，強調其在提高通信效率、降低延遲、擴展通信覆蓋範圍方麵的獨特優勢。隨後，重點闡述天綫跟蹤指嚮係統的基本功能和核心組成部分，包括高精度天綫、伺服驅動機構、姿態測量單元、信號處理單元以及控製係統等。 在基礎理論方麵，我們將深入講解實現高精度跟蹤指嚮所需的關鍵物理學原理和數學模型。這包括但不限於： 電磁波傳播理論： 詳細介紹電磁波在太空環境中的傳播特性，如路徑損耗、大氣影響（在必要時考慮）、多徑效應等，以及這些因素對鏈路建立和信號穩定性的影響。 天體測量學基礎： 闡述如何利用星體的位置信息進行導航和指嚮，包括天球坐標係（如赤道坐標係、地平坐標係）、星體視位置的計算、天體曆錶的使用等。 動力學與控製理論： 深入探討支撐天綫精確指嚮的動力學模型，包括剛體動力學、慣性測量、擾動力學（如太陽光壓、大氣阻力——在低軌道情況下）等。同時，詳細介紹PID控製、最優控製、自適應控製等先進控製算法在伺服係統中的應用，以及如何通過這些算法實現對天綫運動的精確、穩定和快速響應。 信號處理與通信原理： 介紹星間鏈路中可能使用的調製解調技術、編碼解碼技術，以及如何利用信號處理技術提取和穩定跟蹤指嚮所需的導航信息。 第二部分：關鍵技術解析 本部分將聚焦於星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統的核心技術難題，並逐一進行深入剖析。 高精度天綫設計與製造： 天綫類型選擇： 詳細比較不同類型天綫（如拋物麵天綫、相控陣天綫、透鏡天綫等）在星間鏈路應用中的優劣勢，分析其增益、波束寬度、指嚮精度、功耗等關鍵性能指標。 精密製造工藝： 探討實現微米級甚至納米級錶麵精度和角度分辨率所需的先進製造技術，包括精密加工、材料選擇、熱穩定性和結構可靠性設計等。 結構動力學與振動抑製： 分析天綫結構在承受極端空間環境（如發射振動、熱循環、真空）時的動力學響應，以及如何設計減振結構和阻尼材料來保證指嚮精度。 伺服驅動與精密指嚮機構： 驅動器選型與設計： 詳細介紹各種伺服驅動器（如步進電機、直流伺服電機、磁懸浮電機等）的原理、性能特點及適用場景，重點關注其扭矩、分辨率、響應速度、可靠性和功耗。 傳動係統設計： 分析齒輪傳動、蝸輪蝸杆傳動、諧波減速器等傳動方式的精度、效率、背隙和壽命，以及如何優化傳動鏈設計以最小化誤差傳遞。 運動控製算法： 深入探討實現閉環控製的反饋機製，包括編碼器、測角儀等傳感器的工作原理，以及如何結閤先進的控製算法（如模糊控製、神經網絡控製）來提升指嚮的動態精度和抗乾擾能力。 姿態測量與精確定位技術： 慣性測量單元（IMU）： 詳細介紹陀螺儀、加速度計的工作原理，以及如何通過IMU數據融閤來實時推算天綫的姿態信息。 星敏感器/星圖匹配： 闡述星敏感器如何識彆特定星體，並利用星圖匹配算法進行高精度姿態確定。重點分析星圖匹配算法的魯棒性、識彆速度和精度。 GNSS/地麵站輔助定位： 在特定場景下，分析全球導航衛星係統（GNSS）或地麵站的信號如何輔助天綫的精確定位和定嚮。 數據融閤技術： 介紹卡爾曼濾波、擴展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波等先進數據融閤算法，用於整閤來自不同傳感器的信息，輸齣最優的姿態和位置估計。 信號捕獲與跟蹤算法： 波束形成與指嚮： 在相控陣天綫等場景下，闡述如何通過數字波束形成技術實現對特定方嚮信號的捕獲和跟蹤。 多普勒補償： 分析星間相對運動産生的多普勒頻移，以及如何通過多普勒補償技術來維持信號的連續性和穩定性。 先進跟蹤算法： 介紹如極大似然估計、最大後驗估計等統計學方法在信號跟蹤中的應用，以及如何應對弱信號、乾擾等復雜環境。 環境適應性與可靠性設計： 空間環境考量： 詳細分析真空、極端溫度變化、高強度輻射、微重力等空間環境對係統性能的影響，並探討相應的防護和設計對策。 可靠性工程： 介紹元器件選型、冗餘設計、故障診斷與恢復、壽命預測等可靠性工程方法，確保係統在長期任務中的穩定運行。 第三部分：工程實踐與應用案例 本部分將結閤具體的工程實踐和實際應用案例，展示星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統如何在各類航天任務中發揮關鍵作用。 係統集成與測試： 硬件集成： 探討不同子係統（天綫、伺服、控製、電源、通信）的接口設計、電氣連接、電磁兼容性（EMC）以及熱設計。 軟件集成與調試： 介紹係統級軟件的開發流程，包括實時操作係統（RTOS）的應用、嵌入式軟件的編寫、故障注入測試等。 地麵聯試與標定： 詳細描述地麵環境下的係統聯試過程，包括精度標定、動態性能測試、環境模擬測試等，以及如何通過這些測試來驗證係統設計。 典型應用場景分析： 深空探測任務： 分析如火星探測器、小行星探測器與地球之間的星間通信，以及如何應對長距離、低信號強度和通信窗口限製等挑戰。 近地軌道通信星座： 探討低軌道衛星星座之間建立星間鏈路，實現數據中繼和網絡化通信的係統設計，重點關注星座的動態組網和指嚮策略。 載人航天任務： 分析在載人航天器與地麵站、其他航天器之間建立可靠通信鏈路的需求，以及對係統實時性和安全性的高要求。 航天測控與遙感： 探討星間鏈路在提升測控效率、支持高分辨率遙感數據迴傳方麵的作用。 未來發展趨勢與挑戰： 智能化與自主化： 展望未來係統中人工智能、機器學習等技術在自主導航、故障自愈、動態任務規劃等方麵的應用。 小型化與低功耗： 探討如何通過微型化設計、先進材料和低功耗技術，降低係統的體積、重量和能耗，以適應微小衛星和無人機的需求。 先進通信技術融閤： 分析自由空間光通信、量子通信等新興技術與天綫跟蹤指嚮係統的潛在結閤，以實現更高的通信速率和安全性。 多星座協同： 探討如何實現不同國傢、不同機構的星間鏈路係統協同工作，構建更廣泛、更強大的太空通信網絡。 結論： 本書通過對星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統進行係統性、多維度的深入闡述，力求為相關領域的科研人員、工程師以及對航天通信技術感興趣的讀者提供一份詳實、可靠的學習資料。本書不僅強調瞭技術的先進性，更注重其工程實現的復雜性和挑戰性，旨在激發讀者對這一關鍵技術領域的進一步探索和創新。

评分☆☆☆☆☆

這本書的書名聽起來就充滿瞭硬核科技感，讓我立刻聯想到那些科幻電影中，太空飛船依靠精密設備與地球取得聯係的場景。我腦海中浮現的，是一個關於“連接”的故事，一種跨越數億公裏的心靈溝通。我猜測書中會從最基礎的電磁波原理入手，解釋為何我們需要天綫，以及天綫在接收和發射信號時扮演的角色。然後，它會深入到“星間鏈路”的復雜性，討論在宇宙真空環境下，信號衰減、延遲以及如何剋服這些挑戰。而“跟蹤指嚮”則是我最感興趣的部分。我想象著，在一個廣闊無垠的宇宙背景下，無數的星體在運動，而我們的天綫係統，就像一隻永不疲倦的眼睛，必須時刻捕捉並鎖定目標，即使目標在做復雜的軌跡運動。這其中涉及的精密機械、先進的傳感器技術、智能化的算法，以及可能還有量子通信的初步設想，都讓我無比著迷。我希望這本書能為我揭示，我們是如何在地球這個小小的藍色星球上，搭建起通往遙遠星辰的通信橋梁，是怎樣的智慧和工程能力，讓我們能夠聽到來自宇宙深處的聲音，並嚮那裏發送我們的問候。

评分☆☆☆☆☆

我一直對那些能夠連接遙遠距離的技術著迷，而《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》這個書名，則直接戳中瞭我的興趣點。我腦海中勾勒齣的，是一個關於“信號穿越時空”的故事。我猜想，這本書的第一部分，會詳細介紹天綫的設計理念，從最基礎的電磁波理論，到如何根據不同的應用場景，設計齣最優化的天綫結構，比如拋物麵天綫、相控陣天綫等等。然後，它會進入“星間鏈路”這個更為廣闊的領域，探討在行星際、甚至星際尺度上，信號如何被發送、傳播並被接收。我尤其好奇“跟蹤指嚮”這一部分，我想象著，在無垠的宇宙中，目標天綫可能在做著復雜的運動，而我們的天綫係統，需要如同一個經驗老道的獵手，精準地捕捉並鎖定目標，哪怕它們相隔數百萬甚至數億公裏。這其中必然涉及到復雜的軌道力學、高精度的姿態測量和控製技術，以及先進的信號處理算法。這本書，在我看來，不僅僅是關於工程技術，它更像是關於人類如何用智慧和毅力，在冰冷而廣闊的宇宙中，建立起一座座看不見的橋梁，傳遞著我們的聲音和夢想。

评分☆☆☆☆☆

我一直對航天科技領域有著濃厚的興趣，尤其是那些能夠支撐我們與太空進行通信和探測的關鍵技術。當我看到《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》這個書名時，我的好奇心就被瞬間點燃瞭。我猜想這本書會像一本百科全書一樣，為我解開星際通信的奧秘。我想象中，它會從最基礎的光學原理和電磁學知識講起，循序漸進地深入到天綫設計的各種復雜環節，例如不同類型天綫的優缺點、材料的選擇、製造工藝的精度要求等等。更讓我期待的是“跟蹤指嚮”這部分，我相信這裏麵蘊含著極高的技術難度。在漫長的星際旅途中，目標天綫可能在不斷地運動，而地球上的我們則需要剋服大氣乾擾、地磁乾擾等種種不利因素，始終保持精準的指嚮，纔能確保信號的穩定傳輸。我甚至可以想象到書中會穿插一些具體的案例研究，比如我們是如何實現與月球探測器、火星漫遊者，甚至更遙遠的深空探測器的通信的。這本書，如果真的如我所想，那它將是一部係統介紹星際通信“眼睛”和“耳朵”的權威著作，對於所有對航天科技感興趣的人來說，都具有極高的參考價值。

评分☆☆☆☆☆

這個書名《星間鏈路天綫跟蹤指嚮係統》瞬間吸引瞭我，它不像一些技術書籍那樣乾澀，反而有一種史詩般的宏大敘事感。我腦海裏立即浮現齣一個畫麵：地球上的我們，仰望著星空，不僅僅是為瞭觀賞，更是為瞭那看不見的、承載著信息與聯係的“綫”。我猜想這本書的開篇，大概會以宇宙的浩渺和人類探索未知的渴望為引子，然後緩緩切入核心技術。我非常期待能夠瞭解“星間鏈路”的實現細節，比如信號在真空中的傳播特性，如何選擇最優的頻率和調製方式，以及如何設計齣能夠剋服巨大距離帶來的衰減和乾擾的天綫。而“跟蹤指嚮”更是讓我好奇，在星球自轉、軌道運動，甚至星係尺度的移動中，如何纔能維持一個對遙遠目標的持續、穩定的瞄準？這其中必然涉及極其復雜的運動學計算、高精度的伺服係統，甚至可能還有人工智能在其中發揮著關鍵作用。這本書，在我看來，不僅僅是一本關於技術細節的著作，它更像是一部關於人類如何突破物理界限，將文明的觸角延伸至宇宙深處的壯麗史詩。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常有吸引力，那種深邃的宇宙背景，點綴著閃爍的星辰，配閤著一個若隱若現的、綫條流暢的天綫輪廓，讓人一眼就能感受到它所涵蓋的主題——神秘而又充滿科技感。我第一時間就被這種視覺衝擊力所吸引，腦海中開始勾勒齣書中可能描繪的宏大場景：浩瀚的星際空間，人類的觸角嚮著遙遠的宇宙延伸，而每一個微小的信號，每一次精準的指嚮，都凝聚著無數科學傢的智慧和不懈努力。我預想書中會詳細介紹天綫的設計原理，從基礎的電磁波傳播理論，到復雜的陣列閤成和波束控製技術，一步步揭示如何纔能在無垠的宇宙中捕捉到那微弱的信號，並將信息準確無誤地傳遞迴來。我特彆期待書中能夠深入探討“跟蹤”這一核心概念，在星球自轉、公轉，甚至星係移動的復雜動態環境下，如何纔能實現對遙遠目標天綫的持續、穩定指嚮？這其中一定涉及到復雜的算法、高精度的姿態控製係統，以及可能還有一些我尚不瞭解的前沿技術。這本書，在我看來，不僅僅是一本技術手冊，更是一扇通往宇宙探索前沿的窗口，激發著我無限的求知欲和對科學的崇敬之情。

评分☆☆☆☆☆

内容比较苦味，没有工程的经验介绍

评分☆☆☆☆☆

全书案例既有问题，也有回归问题；既包含监督学习，也涵盖无监督学习。所选择的案例妙趣横生，如分析UFO目击记录、破译密码、预测股票、分析美国参议员“结党”的情况，等等，这里就不“剧透”了，大家自己去享受学习的乐趣吧。

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。

评分☆☆☆☆☆

印刷不错，很好很实用

评分☆☆☆☆☆

印刷不错，很好很实用

评分☆☆☆☆☆

读完以后还是挺有收获的！

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。

评分☆☆☆☆☆

内容比较苦味，没有工程的经验介绍

评分☆☆☆☆☆

书中所有算法都采用R语言实现。R语言是一门用于统计学的开源脚本语言，基于它的开源性，有来自世界各地的开源拥护者贡献的各种统计学相关的程序包，稳定且方便，尤其是它对数据可视化的支持，更是一柄利器，既轻巧又实用。书中所有源代码和数据在原书的官方网站上都可以免费下载。在阅读过程中，犹如作者亲至身侧，为你讲解代码和思路，为你排除错误和优化效果。