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第一章概论1

1.1 引言1

1.2 测控技术的发展概况4

1.2.1 测控体制发展的三个阶段4

1.2.2 测控系统的应用概况8

1.2.3 发展中的我国测控技术10

1.3 测控系统的功能、作用和地位10

1.3.1 跟踪测轨10

4.4.1 在载人航天中的应用11

1.3.2 遥测11

1.3.3 遥控12

1.4 测控系统的发展趋势14

第二章测控的基本工作原理17

2.1 概述17

2.2 测轨的基本原理18

2.2.1 无线电外测18

2.2.2 光学外测31

2.3 遥测的基本原理33

2.3.1 遥测分系统的组成和特点33

2.3.2 遥测信息传输系统模型35

2.3.3 遥测信号的调制体制36

2.3.4 遥测信号的多路传输38

2.3.5 遥测终端设备41

2.4 遥控的基本原理41

2.4.1 遥控系统的组成和工作过程42

2.4.2 遥控系统的体制44

2.5 指挥、监视和控制44

2.5.1 作用和地位44

2.5.2 组成45

2.5.3 功能49

2.5.4 实现52

2.6 时统54

第三章统一载波测控系统56

3.1.1 “统一”的基本原理56

3.1 概述56

3.1.2 统一载波测控系统的特点57

3.2 统一载波系统的工作原理及其组成58

3.2.1 统一载波系统的工作原理58

3.2.2 统一载波系统的组成62

3.2.3 系统捕获的工作过程67

3.3 统一载波测控系统中采用的新技术71

3.3.1 数字载波环71

3.3.2 综合基带设备78

3.4 统一载波测控系统的应用80

3.4.1 在同步卫星测控中的应用80

3.4.6 在多站制高精度测控系统中的应用81

3.4.2 在中、低轨卫星测控中的应用81

3.4.4 卫星的业务测控81

3.4.5 在深空跟踪通信中的应用81

3.4.3 在小卫星测控中的应用81

3.4.7 航天测控联网的国际合作82

3.4.8 在无人机测控中的应用82

3.4.9 在载人航天中的应用82

第四章跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS)85

4.1 概述85

4.1.1 天基测控系统的基本概念85

4.1.2 TDRSS的特点和“T”、“DR”综合的基本原理87

4.1.3 TDRSS定轨原理89

4.1.4 TDRSS概貌及其中继通信空间网络91

4.2 TDRSS的组成及工作原理94

4.2.1 地面终端站94

4.2.2 跟踪与数据中继卫星99

4.2.3 用户航天器应答机103

4.2.4 TDRSS的捕获105

4.3 数据中继和测距、测速107

4.3.1 高速数传107

4.3.2 扩频技术及其在TDRSS中的应用108

4.3.3 纠错编译码技术及其在TDRSS中的应用108

4.3.4 码分多址技术及其在TDRSS中的应用109

4.4 TDRSS的应用110

4.4.2 各种中、低轨卫星和航天器111

4.4.3 运载火箭靶场安全系统112

4.4.6 在遥感飞机系统中的应用113

4.4.5 对运载火箭发射的跟踪测轨113

4.4.4 运载火箭的遥测113

4.4.7 在无人驾驶飞行器中的应用114

4.4.8 在海上浮标中的应用114

4.4.9 对地面高速数据的中继传输114

4.5 TDRSS的发展115

4.5.1 新一代的TDRS星117

4.5.2 第二代地面终端站118

4.5.3 第四代TDRSS用户应答机118

4.5.4 向Ka频段发展119

4.5.5 测轨精度的提高120

4.5.6 CCD信号处理技术121

4.5.7 相控阵天线技术121

4.5.8 军事战略战术中继卫星122

5.1 概述123

第五章CPS与遥控、遥测组合系统123

5.1.1 GPS的基本概念124

5.1.2 差分GPS(DGPS)128

5.1.3 广域差分GPS(WADGPS)129

5.2 GPS空间应用的特点130

5.2.1 空间运动轨道规律性的作用130

5.2.2 对用户航天器的覆盖情况131

5.2.3 用户航天器定位信号受大气延迟影响的情况132

5.3 飞行器的GPS定轨原理及组成133

5.3.1 飞行器载GPS定位系统的组成133

5.3.2 飞行器载GPS定位系统提高精度的方法137

5.4 GPS在测控中的应用138

5.4.1 对飞行器轨道和位置的测量138

5.4.4 飞船的交会对接139

5.4.5 导弹的外测139

5.4.3 姿态测量139

5.4.2 用户星轨道的精密测量139

第六章深空跟踪通信系统141

6.1 概述141

6.2 深空跟踪通信的特点144

6.2.1 超远程测控通信144

6.2.2 深空通信的调制／解调方式和接收机145

6.2.3 深空探测器的定轨146

6.2.4 极大口径天线和超低噪声接收技术147

6.2.5 深空应答机的轻小型化147

6.2.6 深空通信向K频段扩展148

6.3 系统的组成和工作原理148

6.3.1 组成148

6.3.2 深空测控通信系统148

6.3.3 跟踪分系统150

6.3.4 遥测分系统151

6.3.5 遥控指令分系统152

6.4 深空网发展展望152

6.4.1 深空网的用户152

6.4.2 射束波导天线153

6.4.3 Ka频段153

6.4.4 HEMT放大器154

6.4.5 新型接收机154

6.4.6 天线组阵155

6.4.7 新的纠错码155

6.4.8 数据压缩155

6.4.9 离子钟156

6.4.10 深空应答机156

6.4.11 再设计156

7.1.1 导弹的分类157

7.1.2 导弹的飞行弹道157

第七章导弹测控系统157

7.1 概述157

7.1.3 导弹的空间飞行环境158

7.1.4 导弹测控的特点159

7.2 导弹测控的功能160

7.2.1 导弹内部参数的测量——遥测160

7.2.2 导弹轨道参数的测量——外测160

7.2.3 导弹的控制160

7.3 导弹测控系统的组成161

7.3.1 地面设备161

7.3.2 弹载设备162

7.3.3 靶场保障设备162

7.4.1 中长基线干涉仪163

7.4 几种典型的主动段测量设备163

7.4.2 短基线测速干涉仪168

7.5.3 长基线连续波雷达168

7.4.4 单脉冲雷达169

7.4.5 距离和距离变化率系统169

7.5 再入段测量172

7.5.1 再入段测量的特点172

7.5.2 再入段测量的任务172

7.5.3 再入段测量设备173

7.6 导弹测控的发展173

第八章巡航导弹测控系统174

8.1 概述174

8.2 巡航导弹测控综述175

8.2.1 巡航导弹测量的基本精度要求175

8.2.2 常用的测量传感器176

8.2.3 测量平台177

8.3 巡航导弹飞机测控站178

8.3.1 机载平台测量系统178

8.3.2 机载雷达179

8.3.3 其它辅助设备179

8.4 巡航导弹混合测控系统179

8.4.1 巡航导弹的机载GPS／GLONASS测量系统180

8.4.2 地面测控设备183

8.5 巡航导弹测控系统的发展趋势186

第九章小卫星和同温层气球测控系统187

9.1 概述187

9.2 小卫星测控系统的特点和要求187

9.2.1 多星测控和管理187

9.2.4 降低测控保障费用、简化测控功能188

9.2.3 测控与业务管理相结合188

9.2.2 快速跟踪与测控通信188

9.2.5 独立测控网或测控设备189

9.2.6 测控设备的机动性、多用途189

9.2.7 具有与国家测控网或测控中心的双向通信功能189

9.2.8 采用微机专家系统实现业务管理高度自动化189

9.3 系统的组成、功能及工作过程190

9.3.1 小卫星测控系统的设备组成190

9.3.2 小卫星测控系统的工作过程190

9.3.3 各分系统的组成和功能190

9.4 典型的小卫星测控系统194

9.4.1 典型的测控系统194

9.4.2 典型的地面测控和业务管理系统195

9.4.3 移动式地面站195

9.5.1 测控设备的综合化和数字化196

9.5 小卫星测控采用的新技术196

9.5.2 测控设备的模块化和标准化197

9.5.3 GPS的应用197

9.5.4 TDRSS的应用198

9.6 同温层气球平台的测控199

9.6.1 同温层气球地面保障系统199

9.6.2 同温层气球的空中保障系统202

第十章无人机测控系统205

10.1 概述205

10.1.1 无人机简介205

10.1.2 无人机测控在无人机中的地位与作用206

10.1.3 无人机统一测控系统208

10.1.4 无人机测控系统的分类208

10.2.1 遥控210

10.2 无人机测控系统的基本工作原理210

10.2.2 遥测213

10.2.3 测距与跟踪测角214

10.2.4 图像侦察信息传输216

10.2.5 数据转发217

10.2.6 空中中继无人机测控系统218

10.2.7 多目标无人机的测控222

10.3 无人机测控系统军事应用举例224

10.4 无人机测控技术发展展望225

10.4.1 从美国的无人机发展计划谈起225

10.4.2 无人机测控系统的发展方向226

11.1.1 常规靶场兵器外弹道测量的重要意义228

11.1.2 常规靶场兵器弹丸分类及外弹道测量的特点228

11.1 概述228

第十一章常规靶场兵器外弹道测量系统228

11.1.3 外弹道测量对测量设备的要求229

11.2 连续波测速雷达外弹道测量基本原理229

11.2.1 连续波雷达测速原理(雷达径向速度测量)229

11.2.2 坐标变换的应用230

11.2.3 雷达的角度跟踪原理231

11.2.4 FFT(快速傅里叶变换)技术在测速和测角中的应用232

11.2.5 弹丸的后视雷达截面233

11.3 典型测速雷达设备的组成及工作特点234

11.3.1 MVR—1初速雷达234

11.3.2 弹道分析系统235

11.3.3 WEIBEL自跟踪测速弹道分析系统238

11.3.4 多普勒测速雷达的国外发展状况及性能比较238

11.3.5 毫米波雷达239

11.3.6 脉冲雷达240

参考文献240