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目录1

前言1

第一章　常用单位和常数 陈芳允　贾乃华1

1-1 计量单位1

1-1-1　我国的法定计量单位1

1-1-2　物理量的计量单位与符号5

1-2　单位换算20

1-2-1　长度单位换算系数表20

1-2-2　面积单位换算系数表21

1-2-3　平面角单位换算系数表22

1-2-4　角速度、旋转速度单位换算系数表23

1-2-5　速度单位换算系数表24

1-2-6　质量单位换算系数表25

1-2-7　力、重力单位换算系数表26

1-2-8　压强、应力单位换算系数表27

1-2-9　能量、功、热单位换算系数表28

1-2-10　功率单位换算系数表32

1-2-11　电功率衰减单位换算33

1-2-12　信息、信号及信号传输单位换算33

1-2-13　磁场强度单位换算系数表33

1-2-14　磁通量密度、磁感应强度单位换算系数表34

1-2-15　核反应和电离辐射35

1-3　基本常数36

1-3-1　基本数学常数36

1-3-2　基本物理常数37

第二章　地球及天文参数 陈芳允　贾乃华45

2-1　地球参数45

2-2 月球参数51

2-3　太阳参数53

2-4-2　行星的几何和力学特性54

2-4-3　行星的物理特性54

2-4-1　行星轨道54

2-4　行星参数54

2-5 天文常数58

2-6 其他60

2-6-1　离太阳最近的恒星60

2-6-2　射电点源61

2-6-3 适用导航的一些最亮的恒星61

第三章　空间环境 陈芳允　贾乃华63

3-1　大气基本特征63

3-1-1　高空大气结构参数63

3-1-2 高空大气密度的变化情况及主要影响因素72

3-1-3　常用的大气模式72

3-1-4　大气温度73

3-1-5　大气压力77

3-1-6　风77

3-2-1　对流层80

3-2　大气层80

3-2-2　平流层81

3-2-3　中间层81

3-2-4　高温层81

3-2-5　外层81

3-3 电离层82

3-4　粒子辐射83

3-4-1　地球辐射带83

3-4-2　太阳宇宙线-质子事件85

3-4-3　粒子辐射对空间飞行的影响86

3-5　太阳风87

第四章　卫星轨道 陆镇麟　陈芳允　89

4-1 椭圆89

4-1-1 圆锥曲线89

4-1-2 椭圆中各参数的基本关系90

4-2　卫星轨道的基本参数90

4-3 卫星运动的基本定律及常用的计算公式93

4-3-1　基本定律93

7-8-4　测角天馈分系统的基本特性 294

4-3-2　常用的计算公式94

4-4　卫星运动的主要摄动97

4-4-1　摄动的一般情况97

7-8-5　无线电测角系统的角精度 297

4-4-2　近地卫星运动的主要摄动101

4-4-3　地球静止轨道103

4-4-4　太阳同步轨道106

4-5　有关卫星发射的几个问题107

4-5-1　初始偏差对轨道的影响107

4-5-2 发射点、入射点和轨道倾角及升交点赤经之间的关系108

4-6 圆或近圆轨道的卫星星下点轨道计算110

4-7-1　轨道形状的转换115

4-7　轨道转换115

4-7-2　轨道面的转换116

4-8　卫星轨道的寿命118

第五章　测站-轨道关系 陈芳允　陆镇麟　124

5-1　常用坐标系124

5-1-1　地平坐标系124

5-1-2　测站赤道坐标系125

5-1-3　地心赤道坐标系（Ⅰ）——惯性坐标系126

5-1-4 地心赤道坐标系（Ⅱ）——轨道混合坐标系126

5-1-5 地心赤道坐标系（Ⅲ）——固定地球坐标系127

5-2　坐标系之间的转换127

5-2-2 由地平坐标系转换到固定地球坐标系128

5-2-1 由测站赤道坐标系转换到地平坐标系128

5-2-3 由地平坐标系转换到混合坐标系129

5-2-4　由固定地球坐标系转换到惯性坐标系129

5-3　最大斜距、观测弧段及作用范围131

5-4　工程中常用的几种参数计算136

5-4-1　卫星非过顶情况下观测弧段长度的计算136

5-4-2 在莫卡托投影地图上绘制观测站作用圈法136

5-4-3 已知卫星星下点轨迹上两点的经纬度，求卫星轨道上相应于这两点之间的弧段长度137

5-4-4　求观测站观测卫星的方位角和仰角的方法138

5-4-5　关于静止同步卫星观测的一些计算140

5-5　卫星观测预报143

5-5-1　天线方向图对地面观测的限制144

5-5-2　进出地平线的时间147

5-5-3　进出站初始仰角不为零时计算公式148

第六章　电波传播及电噪声 陈芳允　孙震熙　贾乃华　150

6-1 电离层中的电波传播151

6-1-1　短波（10—30MHz）151

6-1-2　超短波（30—1000MHz）156

6-2　对流层中的电波传播165

6-2-1　对流层折射对测量的影响165

6-2-2　对流层吸收衰减172

6-3　大气湍流影响177

6-4　多路径传播179

6-4-1　仰角误差σθm179

6-4-2　测距误差σRm180

6-4-3　测速误差σ？m181

6-5 电噪声182

6-5-1　各类噪声的性质与估算184

6-5-2　有关电噪声的一些基本定义及关系195

6-6　再入大气层电波传播问题199

6-6-1　再入电波传播199

6-6-2　再入等离子鞘套对电波传播的影响203

6-6-3　再入无线电波衰减估算206

6-6-4　再入通信中断解决的途径211

6-6-5　火箭发动机喷焰对电波传播影响212

第七章　卫星无线电测量系统 陈芳允　解志超　臧其源　孙震熙215

7-1　无线电波段215

7-2-1　一些基本的定义和关系218

7-2　天线218

7-2-2　各种类型天线的特性221

7-2-3　天线噪声温度的计算221

7-3　跟踪天线的天线座230

7-3-1　无线电跟踪天线的两种主要安装方法230

7-3-2　A-E装置天线的跟踪角速度和角加速度230

7-3-3　X-Y装置天线的跟踪角速度和角加速度234

7-4　一些有形金属物体对雷达波反射的等效面积236

7-5　锁相接收技术237

7-5-1 锁相环路237

7-5-2　二阶环路线性化模型中的一些重要关系式239

7-5-3　环路输出的相位抖动和跟踪误差244

7-5-4　锁定、同步和捕获245

7-6　信号调制和解调248

7-5-5　锁相环路的非线性分析248

7-6-1 各种信号或信息的基带带宽及信噪比要求249

7-6-2 各种模拟信号调制体制的带宽和信噪比关系253

7-6-3　一些脉冲调制体制的带宽和信噪比关系258

7-6-4 各种脉冲编码调制体制的带宽和信噪比关系262

7-7　卫星无线电通道功率关系和作用距离计算272

7-7-1　超短波及微波波段星地功率关系计算272

7-7-2　反射式雷达作用距离计算275

7-7-3　连续波多信号调相系统的功率分配276

7-7-4　短波通信的功率计算举例279

7-8　无线电测角系统282

7-8-1　测角系统体制与工作原理282

7-8-2　单脉冲测角系统的技术指标284

7-8-3　测角伺服系统的基本特性287

7-8-6　角度引导与捕获316

7-9-1　单向和双向测速系统320

7-9　无线电测速系统320

7-9-2　测速系统中的误差估算323

7-10　无线电测距系统329

7-10-1　连续波雷达测距原理330

7-10-2　测距信号的选取330

7-10-3　测距信号所需功率的计算334

7-10-4　振荡器的噪声模型和频率稳定度338

第八章　卫星光学测量系统 乔永昌　341

8-1　卫星光学观测的条件341

8-1-1　高度的约束条件341

8-1-2　天光的约束条件342

8-1-3 日照的约束条件343

8-2　卫星的光学可见期预报344

8-2-1　高度的约束方程344

8-2-2　日照的约束方程346

8-2-3　天光的约束方程348

8-3-1　星等和星体亮度的关系350

8-3　卫星的视亮度350

8-3-2　人造卫星的视星等351

8-3-3　光度测量换算因子353

8-4　人造卫星的光学观测方法353

8-4-1 目视观测353

8-4-2　照相观测356

8-5　照相望远镜358

8-5-1　常用反射式望远镜358

8-5-2　照相望远镜的跟踪系统359

8-5-3　照相望远镜的主要特征参数361

8-5-4　照相底片363

8-5-5　照相底片的处理368

8-6　人眼和视觉376

8-6-1　人眼的结构376

8-6-2　眼的暗适应377

8-6-3　眼的绝对视觉阈和绝对敏感度378

8-6-4　眼的分辨能力和极限分辨角379

8-7　激光测距380

8-7-1　卫星激光测距系统的组成及其性能指标381

8-7-2　激光角反射器391

8-7-3　激光测距的距离方程式与误差修正394

8-7-4　激光在大气中的传输效应395

第九章 卫星姿态和轨道控制 李铁寿　398

9-1 姿态和轨道控制的含义398

9-1-1　轨道控制398

9-1-2　姿态控制398

9-1-3　姿态和轨道控制的实现399

9-2　姿态动力学400

9-2-1　常用参考坐标系400

9-2-2　姿态参数401

9-2-3　运动学方程404

9-2-4　刚体动力学方程405

9-2-5　自旋卫星的章动运动406

9-2-6　单自旋卫星的稳定准则407

9-3　姿态确定408

9-3-1　常用姿态敏感器408

9-2-7　双自旋卫星的稳定准则408

9-3-2　自旋轴姿态的确定411

9-3-3　三轴姿态的确定412

9-3-4　姿态确定精度414

9-3-5　自旋卫星章动的测定415

9-4　姿态控制416

9-4-1 自旋卫星的姿态控制416

9-4-2　自旋卫星的章动控制417

9-4-3　三轴姿态控制418

9-5　轨道控制420

9-5-1　发动机控制参数计算420

9-5-2　速度增量及控制时刻计算421

9-5-3　控制计划及目标轨道计算426

9-5-4　同步定点卫星位置保持426

10-1 频率标准434

10-1-1　频率标准主要技术指标及其测量方法434

第十章　频率标准和时间标准 童宝间　臧其源　434

10-1-2　频率标准的种类437

10-2　时间尺度440

10-2-1　世界时UT（Universal Time）440

10-2-2　历书时ET（Ephemeris Time）442

10-2-3　原子时AT（Atomic Time）442

10-2-4　协调世界时UTC（Coordinated Universal Time）443

10-2-5 日的表示法443

10-3-1　短波446

10-3　我国现行标准时间标准频率信号的发播446

10-3-2　长波450

10-3-3　广播电视插入标准时间频率信号451

10-4　国外主要短波授时台和罗兰-C导航链453

10-5　时间统一系统453

第十一章　数字电子计算机 夏南银　465

11-1　数字电子计算机系统的组成465

11-2　计算机中的数和编码系统467

11-2-1　计数制及制间转换467

11-2-2　带符号数的表示法472

11-2-3　十进制数的二进制编码474

11-2-4　字母与字符的二进制编码476

11-3　总线和计算机硬件系统的结构组织479

11-3-1　总线及其分类480

11-3-2　结构和通路481

11-3-3　几种标准总线484

11-4　主机各部件的基本结构及主要技术指标494

11-4-1　主机三大硬件的基本结构494

11-4-3　主机的主要技术指标504

11-4-2　现代主存贮的主要类型及其原理504

11-5　外部设备513

11-5-1　外存贮器513

11-5-2　输入／输出设备518

11-6　计算机语言520

11-7　航天测控工程应用软件530

11-7-1 航天测控软件系统的内容530

11-7-2　航天测控软件类别531

11-7-3　航天测控软件系统的研制步骤532

11-7-4　航天测控软件系统的质量评定534

第十二章　系统可靠性 陈芳允　贾乃华537

12-1　基本定义和关系537

12-1-1　可靠性537

12-1-2　故障率538

12-2　可靠性图解法539

12-3　备份和维修540

12-3-1　备份或冗余系统（无维修）540

12-3-2　有维修的备份系统541

12-3-3　平均故障时间542

12-4　多部件和多设备系统的可靠性543

12-4-1　可靠性逻辑图543

12-4-2　系统可靠性估算544

12-4-3　设备重要性和任务成功概率547

12-4-4　可靠性分配548

12-5　设备可靠性检验方法548

参考文献554