《空天信息工程概論》全面、系統(tǒng)地介紹了空天信息系統(tǒng)的基本理論、系統(tǒng)組成和關鍵技術，重點探討了各種天基和空基信息的獲取、傳輸、處理與控制過程。全書共分為8章，其主要內容包括空天信息系統(tǒng)相關基礎理論研究、空間環(huán)境分析、空天偵察預警系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、戰(zhàn)術數據鏈、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)以及通信對抗技術等。
《空天信息工程概論》內容豐富，概念清晰，語言通俗易懂，敘述深入淺出，既注重對新知識、新體系、新應用的介紹，也強調對歷史沿革、應用背景和發(fā)展趨勢的講解。每章都配備有一定數量的思考題，既便于教師組織教學，又有利于學生自學。
《空天信息工程概論》可用作電子及信息類專業(yè)本科生和研究生的教材，也可供相關專業(yè)教學、科研和工程技術人員閱讀和參考。
隨著航空技術、航天技術和信息技術的發(fā)展，空天信息系統(tǒng)成為今天和未來實現(xiàn)信息獲取、傳輸、處理與控制的重要手段和途徑，其功能越來越強大，結構越來越復雜，因此，了解掌握空天信息系統(tǒng)基本理論、系統(tǒng)組成和關鍵技術成為人們關注的焦點，紛紛成立相應的機構，開展相關的研究工作，實施人才的培養(yǎng)計劃。空天信息的獲取、傳輸、處理與控制是實施空天一體信息應用的基本保證，是當今人類活動高信息化程度的具體體現(xiàn)。如果按功能來分，空天信息系統(tǒng)可以分為偵察預警系統(tǒng)、指揮控制系統(tǒng)、網絡傳輸系統(tǒng)、導航定位系統(tǒng)、信息對抗系統(tǒng)等。如果按空間位置來分，可以分為地面信息系統(tǒng)、航空空間信息系統(tǒng)、臨近空間信息系統(tǒng)、外層空間信息系統(tǒng)等。本書將從功能應用角度，對空天信息系統(tǒng)進行較為深入的分析和研究。
全書共分為8章，重點介紹空天信息系統(tǒng)基本理論、系統(tǒng)組成和關鍵技術，同時對空天信息系統(tǒng)的最新進展與典型應用和系統(tǒng)進行了分析和介紹。具體章節(jié)內容安排如下：
第l章以空天信息系統(tǒng)所涉及的主要概念為研究對象，在給出了空間的具體定義基礎上，對相關飛行器進行了歸納和分類。同時利用萬有引力定律，推導了不同的宇宙速度。結合信息論的基礎知識，探討了信息方面的相關問題，最后，對各類空天信息系統(tǒng)進行簡要介紹。
第2章主要針對空天環(huán)境要素進行了分析，重點討論了太陽電磁輻射、地球大氣、地球電離層、地球磁場，以及空間帶電粒子輻射的特性，研究了這些因素對空天活動的影響。
第3章從空天偵察和預警需求出發(fā)，針對主要的偵察預警裝備——雷達進行了講述，同時，針對最常使用的相控陣雷達、合成孔徑雷達和超視距雷達等，從原理和關鍵技術角度進行了詳細介紹。
第1章 緒論
1.1 空間的定義
1.1.1 大氣空間
1.1.2 宇宙空間
1.2 空間飛行器
1.2.1 航空器
1.2.2 航天器
1.3 航天飛行的速度要求
1.3.1 太陽系
1.3.2 宇宙速度
1.4 信息論概述
1.4.1 信源的描述及分類
1.4.2 信息量
1.4.3 離散信源的熵
1.4.4 信息傳輸速率
1.5 空天信息系統(tǒng)
1.5.1 空天偵察預警系統(tǒng)
1.5.2 指揮控制系統(tǒng)
1.5.3 空天網絡傳輸系統(tǒng)
1.5.4 衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)
1.5.5 空天信息對抗系統(tǒng)
1.6 小結
恩考顥
第2章 空間環(huán)境分析
2.1 太陽電磁輻射
2.1.1 太陽輻射
2.1.2 太陽黑子和太陽活動
2.1.3 地球大氣外的太陽光譜
2.2 地球大氣
2.2.1 地球大氣的分層結構
2.2.2 太陽活動對地球大氣的影響
2.2.3 大氣模式
2.3 地球電離層
2.3.1 電離層結構
2.3.2 電離層參數與反�，F(xiàn)象
2.3.3 電離層對空天活動的影響
2.4 地球磁場
2.5 空間粒子輻射
2.5.1 地球輻射帶
2.5.2 太陽宇宙線
2.5.3 銀河宇宙線
2.6 空間輻射效應
2.6.1 總劑量效應
2.6.2 單粒子效應
2.7 小結
思考題
第3章 空天偵察預警系統(tǒng)
3.1 概述
3.1.1 雷達基本概念
3.1.2 現(xiàn)代雷達發(fā)展史上的一些重大事件
3.1.3 雷達的主要性能參數和技術參數
3.1.4 雷達在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的作用
3.2 相控陣雷達
3.2.1 基本原理
3.2.2 相控陣雷達組成及特點
3.2.3 相控陣雷達發(fā)展現(xiàn)狀
3.2.4 相控陣雷達應用和未來發(fā)展
3.3 合成孔徑雷達
3.3.1 概述
3.3.2 成像處理原理
3.3.3 合成孔徑雷達發(fā)展現(xiàn)狀
3.4 超視距雷達
3.4.1 概念
3.4.2 超視距雷達分類
3.4.3 天波超視距雷達和地波超視距雷達
3.4.4 超視距雷達關鍵技術
3.5 小結
思考題
第4章 指揮控制系統(tǒng)
4.1 概述
4.1.1 指揮控制系統(tǒng)的概念
4.1.2 高技術戰(zhàn)爭對指揮控制系統(tǒng)的要求
4.1.3 指揮控制系統(tǒng)的分類
4.2 指揮控制系統(tǒng)的組成結構
4.2.1 指揮控制系統(tǒng)的體系結構
4.2.2 指揮所系統(tǒng)組成
4.2.3 戰(zhàn)區(qū)聯(lián)合作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)
4.2.4 指揮控制系統(tǒng)軟件組成
4.3 指揮控制系統(tǒng)的功能和特性
4.3.1 指揮控制系統(tǒng)的主要功能
4.3.2 指揮控制系統(tǒng)的主要特性
4.4 指揮控制系統(tǒng)中的主要技術
4.4.1 信息融合技術
4.4.2 輔助決策支持技術
4.4.3 高速并行處理技術
4.4.4 多媒體處理技術
4.4.5 指揮控制Web技術
4.4.6 仿真模擬技術
4.4.7 互操作技術
4.5 指揮自動化系統(tǒng)與指揮控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
4.5.1 指揮自動化系統(tǒng)的組成與分類
4.5.2 指揮自動化系統(tǒng)的主要功能
4.5.3 指揮自動化系統(tǒng)的主要戰(zhàn)術技術性能
4.5.4 指揮控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
4.6 小結
思考題
第5章 戰(zhàn)術數據鏈
5.1 概述
5.1.1 戰(zhàn)術數據鏈的作用
5.1.2 戰(zhàn)術數據鏈的概念
5.1.3 戰(zhàn)術數據鏈的功能
5.1.4 戰(zhàn)術數據鏈的特點
5.2 戰(zhàn)術數據鏈常見形式
5.2.1 常用數據鏈
5.2.2 寬帶數據鏈
5.2.3 專用數據鏈
5.3 戰(zhàn)術數據鏈的基本結構
5.3.1 戰(zhàn)術數據鏈系統(tǒng)的基本組成
5.3.2 戰(zhàn)術數據鏈的設備特性
5.3.3 戰(zhàn)術數據鏈的通信標準
……
第6章 衛(wèi)星通信系統(tǒng)
第7章 衛(wèi)得導航定位系統(tǒng)
第8章 通信對抗技術
參考文獻
第1章 緒論
空天信息的獲取、傳輸、處理和控制是實施空天一體信息應用的基本保證。從空間構成來看，空與天是空天信息活動的場所，兩者有所不同，但沒有絕對的界線，可以在不同環(huán)境中進行同樣的基本活動，只是平臺和方法不同而已。從參與空天活動的各類信息來看，它們所關注的內容和形式基本一致，只是獲取、傳輸、處理和控制方式不同，進而所得到的相關性能指標存在差異，因此，對于空與天的不同信息系統(tǒng)，既要強調它們內涵上的相互聯(lián)系，又不能忽略兩者之間存在的差異。
本章在探討分析空間具體定義的基礎上，將對航空和航天飛行器進行歸納和分類，并利用萬有引力定律推導三個宇宙速度。結合信息論的基礎知識，將探討信息的定義和信息速率等基本問題。在上述研究基礎上，對各類空天信息系統(tǒng)進行介紹。
1.1 空間的定義
氣球和飛艇的發(fā)明雖然實現(xiàn)了人們“上天”的愿望，但沒有得到廣泛使用。直到1903年美國萊特兄弟發(fā)明了飛機，才使人類進入了航空新時代。。如今，軍用飛機已成為軍隊最重要的武器裝備，而民用飛機則成了人們最便捷的運輸工具。但是，人們并不滿足在大氣層內的飛行，而是在小心翼翼地飛往太空。蘇聯(lián)著名的宇航員加加林，1961年4月12日首次乘飛船飛向太空，打開了人類宇宙航行的大門。爾后，人們又登上了月球，用無人駕駛飛船探索更遙遠的金星、火星、木星、天王星，并繼續(xù)飛向太陽系的邊緣，飛向宇宙的深處。為了區(qū)分人們在不同空間的航行，人們通常把貼近地球的、在大氣層內的航行活動叫做航空，或者稱為大氣空間中的活動。同時把太陽系內的航行活動叫航天，把到太陽系之外更遠的空間航行活動叫航宇，而后兩類航行活動合并在一起統(tǒng)稱為宇宙空間的活動。
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