本书全面、系统地介绍了空天信息系统的基本理论、系统组成和关键技术,重点探讨了各种天基和空基信息的获取、传输、处理与控制过程。全书共分为8章,其主要内容包括空天信息系统相关基础理论研究、空间环境分析、空天侦察预警系统、指挥控制系统、战术数据链、卫星通信系统、卫星导航定位系统以及通信对抗技术等。本书内容丰富,概念清晰,语言通俗易懂,叙述深入浅出,既注重对新知识、新体系、新应用的介绍,也强调对历史沿革、应
用背景和发展趋势的讲解。每章都配备有一定数量的思考题,既便于教师组织教学,又有利于学生自学。本书可用作电子及信息类专业本科生和研究生的教材,也可供相关专业教学、科研和工程技术人员阅读和参考。
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第1章 绪论11.1 空间的定义11.1.1 大气空间1
1.1.2 宇宙空间3
1.2 空间飞行器61.2.1 航空器7
1.2.2 航天器9
1.3 航天飞行的速度要求121.3.1 太阳系12
1.3.2 宇宙速度13
1.4 信息论概述161.4.1 信源的描述及分类17
1.4.2 信息量18
1.4.3 离散信源的熵20
1.4.4 信息传输速率22
1.5 空天信息系统241.5.1 空天侦察预警系统24
1.5.2 指挥控制系统28
1.5.3 空天网络传输系统30
1.5.4 卫星导航定位系统31
1.5.5 空天信息对抗系统34
1.6 小结36
思考题37
第2章 空间环境分析382.1 太阳电磁辐射382.1.1 太阳辐射38
2.1.2 太阳黑子和太阳活动39
2.1.3 地球大气外的太阳光谱40
2.2 地球大气412.2.1 地球大气的分层结构41
2.2.2 太阳活动对地球大气的影响44
2.2.3 大气模式45
2.3 地球电离层462.3.1 电离层结构46
2.3.2 电离层参数与反常现象47
2.3.3 电离层对空天活动的影响49
2.4 地球磁场50
2.5 空间粒子辐射522.5.1 地球辐射带52
2.5.2 太阳宇宙线55
2.5.3 银河宇宙线57
2.6 空间辐射效应572.6.1 总剂量效应58
2.6.2 单粒子效应59
2.7 小结60
思考题61
第3章 空天侦察预警系统623.1 概述623.1.1 雷达基本概念62
3.1.2 现代雷达发展史上的一些重大事件64
3.1.3 雷达的主要性能参数和技术参数65
3.1.4 雷达在现代战争中的作用68
3.2 相控阵雷达723.2.1 基本原理73
3.2.2 相控阵雷达组成及特点78
3.2.3 相控阵雷达发展现状80
3.2.4 相控阵雷达应用和未来发展82
3.3 合成孔径雷达843.3.1 概述84
3.3.2 成像处理原理86
3.3.3 合成孔径雷达发展现状89
3.4 超视距雷达903.4.1 概念90
3.4.2 超视距雷达分类91
3.4.3 天波超视距雷达和地波超视距雷达92
3.4.4 超视距雷达关键技术94
3.5 小结95
思考题95
第4章 指挥控制系统964.1 概述974.1.1 指挥控制系统的概念97
4.1.2 高技术战争对指挥控制系统的要求99
4.1.3 指挥控制系统的分类100
4.2 指挥控制系统的组成结构1014.2.1 指挥控制系统的体系结构101
4.2.2 指挥所系统组成102
4.2.3 战区联合作战指挥系统106
4.2.4 指挥控制系统软件组成108
4.3 指挥控制系统的功能和特性1164.3.1 指挥控制系统的主要功能116
4.3.2 指挥控制系统的主要特性117
4.4 指挥控制系统中的主要技术1184.4.1 信息融合技术119
4.4.2 辅助决策支持技术120
4.4.3 高速并行处理技术121
4.4.4 多媒体处理技术122
4.4.5 指挥控制Web技术123
4.4.6 仿真模拟技术124
4.4.7 互操作技术125
4.5 指挥自动化系统与指挥控制系统的发展趋势1264.5.1 指挥自动化系统的组成与分类126
4.5.2 指挥自动化系统的主要功能128
4.5.3 指挥自动化系统的主要战术技术性能129
4.5.4 指挥控制系统的发展趋势130
4.6 小结131
思考题132
第5章 战术数据链1335.1 概述1335.1.1 战术数据链的作用134
5.1.2 战术数据链的概念135
5.1.3 战术数据链的功能137
5.1.4 战术数据链的特点138
5.2 战术数据链常见形式1395.2.1 常用数据链139
5.2.2 宽带数据链149
5.2.3 专用数据链154
5.3 战术数据链的基本结构1565.3.1 战术数据链系统的基本组成156
5.3.2 战术数据链的设备特性157
5.3.3 战术数据链的通信标准158
5.3.4 战术数据链的报文标准158
5.3.5 战术数据链的网络管理161
5.4 战术数据链的应用1635.4.1 战术数据链在ISR系统中的应用163
5.4.2 战术数据链在武器系统中的应用165
5.5 小结168
思考题169
第6章 卫星通信系统1706.1 绪论1706.1.1 卫星通信的定义170
6.1.2 卫星通信频率分配172
6.1.3 卫星通信系统的组成175
6.1.4 卫星通信的特点176
6.1.5 摄动、星蚀及日凌中断177
6.2 卫星通信的多址技术1796.2.1 频分多址179
6.2.2 时分多址180
6.2.3 码分多址182
6.2.4 ALOHA方式184
6.3 星载和地球站设备1856.3.1 高功率放大器和低噪声放大器185
6.3.2 星载转发器187
6.3.3 通信地球站设备190
6.4 典型卫星通信系统1936.4.1 VSAT系统193
6.4.2 Inmarsat系统195
6.4.3 Iridium系统200
6.4.4 美军卫星通信系统202
6.5 小结210
思考题211
第7章 卫星导航定位系统2127.1 绪论2127.1.1 导航的基本概念212
7.1.2 卫星导航定位系统的分类213
7.1.3 卫星导航定位的原理215
7.1.4 航行体对导航定位系统的要求217
7.2 GPS系统2197.2.1 GPS的建立219
7.2.2 GPS组成221
7.2.3 导航信号结构224
7.2.4 导航电文229
7.2.5 伪随机码测距231
7.3 GPS增强系统2327.3.1 差分GPS技术233
7.3.2 位置差分234
7.3.3 伪距差分234
7.3.4 局域和广域差分GPS236
7.3.5 GPS现代化238
7.4 GLONASS系统240
7.5 GALILEO卫星导航系统计划243
7.6 中国卫星导航系统2477.6.1 北斗-1系统248
7.6.2 北斗-2系统250
7.7 小结251
思考题252
第8章 通信对抗技术2538.1 通信对抗的基本概念2538.1.1 通信对抗的地位与作用253
8.1.2 通信对抗技术体系254
8.2 通信干扰技术2558.2.1 基本概念255
8.2.2 通信干扰工作原理256
8.2.3 通信干扰设备的主要技术指标261
8.2.4 影响干扰效果的因素263
8.2.5 通信干扰的关键技术263
8.3 通信抗干扰技术2718.3.1 扩频通信技术272
8.3.2 自适应抗干扰技术281
8.3.3 卫星通信的抗干扰技术282
8.4 小结287
思考题288
参考文献289