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衛(wèi)星激光通信總體技術(shù)

包郵 衛(wèi)星激光通信總體技術(shù)

作者:何清舉.等
出版社:科學(xué)出版社出版時(shí)間:2021-01-01
開(kāi)本: 16開(kāi) 頁(yè)數(shù): 245
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衛(wèi)星激光通信總體技術(shù) 版權(quán)信息

衛(wèi)星激光通信總體技術(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

《衛(wèi)星激光通信總體技術(shù)》共10章。第1章為緒論,主要闡述衛(wèi)星通信技術(shù)現(xiàn)狀,衛(wèi)星激光通信的特點(diǎn)、性能、研究意義與應(yīng)用潛力;第⒉章重點(diǎn)歸納及總結(jié)國(guó)外衛(wèi)星激光通信發(fā)展歷程,以及衛(wèi)星激光通信國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì);第3章重點(diǎn)闡述天基信息系統(tǒng)傳輸需求分析;第4章重點(diǎn)對(duì)衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)組成、種類、特殊設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述;第5章分析衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)外界約束環(huán)境;第6章在第5章的基礎(chǔ)上重點(diǎn)講述鏈路特性中捕獲鏈路和跟蹤鏈路功率分析;第7章主要闡述衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)指標(biāo)體系;第8章介紹衛(wèi)星激光通信有效載荷各個(gè)分系統(tǒng);第9章介紹激光通信有效載荷與衛(wèi)星平臺(tái)適配技術(shù);第10章介紹激光通信有效載荷環(huán)境及環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)。

衛(wèi)星激光通信總體技術(shù) 目錄

目 錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 衛(wèi)星通信技術(shù)現(xiàn)狀 1
1.1.1 衛(wèi)星通信的特點(diǎn) 1
1.1.2 衛(wèi)星射頻通信現(xiàn)狀 2
1.2 激光通信與微波通信性能對(duì)比 3
1.3 衛(wèi)星激光通信的特點(diǎn) 5
1.3.1 衛(wèi)星激光通信的優(yōu)點(diǎn) 5
1.3.2 衛(wèi)星激光通信的不足 6
1.4 衛(wèi)星激光通信應(yīng)用潛力 7
1.4.1 天基骨干網(wǎng)寬帶中繼 7
1.4.2 高速率軍用保密通信 7
1.4.3 天地一體化網(wǎng)絡(luò)重要組成 8
第 2 章 衛(wèi)星激光通信的發(fā)展現(xiàn)狀 9
2.1 國(guó)外衛(wèi)星激光通信發(fā)展歷程 9
2.1.1 GEO 衛(wèi)星-地面首次激光通信在軌試驗(yàn) 9
2.1.2 GEO 衛(wèi)星-SPOT 衛(wèi)星在軌激光通信試驗(yàn) 10
2.1.3 GEO 衛(wèi)星-OICETS 衛(wèi)星雙向激光通信在軌試驗(yàn) 10
2.1.4 LEO 衛(wèi)星與地面間在軌通信試驗(yàn) 12
2.1.5 GEO 衛(wèi)星與飛機(jī)間激光通信在軌試驗(yàn) 12
2.1.6 LEO-LEO 相干激光通信在軌試驗(yàn) 13
2.1.7 飛機(jī)與飛機(jī)間激光通信飛行試驗(yàn) 14
2.1.8 月球-地面激光通信試驗(yàn) 14
2.2 空間激光通信系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃 15
2.2.1 中繼衛(wèi)星激光通信發(fā)展規(guī)劃 15
2.2.2 小衛(wèi)星激光通信發(fā)展規(guī)劃 16
2.2.3 深空激光通信發(fā)展規(guī)劃 17
2.3 主要發(fā)展趨勢(shì) 18
2.3.1 研究階段從試驗(yàn)階段向應(yīng)用階段轉(zhuǎn)化 18
2.3.2 研究重點(diǎn)從快速捕跟向高速率通信轉(zhuǎn)移 18
2.3.3 應(yīng)用領(lǐng)域從星際鏈路向廣域立體空間拓展 18
2.3.4 應(yīng)用模式從點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路通信向鏈路組網(wǎng)探索 18
2.3.5 系統(tǒng)功能從單一通信向復(fù)合攻關(guān)融合 18
2.4 激光通信國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 19
第 3 章 天基信息系統(tǒng)對(duì)衛(wèi)星激光通信的需求分析 20
3.1 天基信息系統(tǒng)傳輸需求分析 20
3.1.1 高速率空間信息傳輸?shù)钠惹行枰?20
3.1.2 天地一體化高速信息網(wǎng)的構(gòu)建需要 21
3.1.3 激光通信是未來(lái)空間通信發(fā)展趨勢(shì) 22
3.2 信息直接下傳的局限性 23
3.3 中繼衛(wèi)星對(duì)天基信息系統(tǒng)性能的改善 24
3.3.1 增加連續(xù)可通信時(shí)間 24
3.3.2 拓展用戶星覆蓋范圍 24
3.3.3 提高數(shù)據(jù)傳輸時(shí)效性 25
第 4 章 衛(wèi)星激光通信系統(tǒng) 26
4.1 衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)組成 26
4.1.1 空間段 26
4.1.2 地面段 28
4.2 衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)工作模式 28
4.3 中繼衛(wèi)星激光通信載荷子系統(tǒng) 29
4.3.1 中繼衛(wèi)星屬性與布局 29
4.3.2 中繼通信衛(wèi)星的特點(diǎn)和種類 30
4.3.3 中繼通信衛(wèi)星激光通信載荷設(shè)計(jì)特殊性 33
4.4 LEO 衛(wèi)星激光通信子系統(tǒng) 33
4.4.1 LEO 衛(wèi)星特點(diǎn) 33
4.4.2 LEO 衛(wèi)星平臺(tái)種類 34
4.4.3 LEO 衛(wèi)星激光通信有效載荷特殊設(shè)計(jì) 36
4.5 航空/臨近空間激光通信子系統(tǒng) 37
4.5.1 航空/臨近空間平臺(tái)特點(diǎn) 37
4.5.2 航空/臨近空間激光通信載荷特點(diǎn) 39
4.5.3 航空/臨近空間激光通信有效載荷特殊設(shè)計(jì) 44
4.6 激光通信地面站 46
4.6.1 地面站選址原則 46
4.6.2 多址對(duì)星地可通率的改善 48
4.6.3 現(xiàn)已存在的主要地面站 49
4.6.4 激光通信地面站特殊設(shè)計(jì) 52
第 5 章 衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)外界約束環(huán)境分析 71
5.1 衛(wèi)星激光通信鏈路特性分析 71
5.1.1 鏈路可視率分析 71
5.1.2 鏈路距離分析 72
5.1.3 鏈路視軸轉(zhuǎn)動(dòng)范圍分析 72
5.1.4 太陽(yáng)規(guī)避角分析 73
5.2 衛(wèi)星激光通信鏈路運(yùn)動(dòng)特性分析 77
5.2.1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)角速度與角加速度 77
5.2.2 提前量角 79
5.2.3 多普勒頻移 82
5.3 衛(wèi)星激光通信鏈路信道特性分析 84
5.3.1 云層對(duì)星地激光通信鏈路的影響 84
5.3.2 大氣散射平均衰減效應(yīng) 90
5.3.3 大氣湍流閃爍效應(yīng) 98
5.3.4 大氣湍流散斑效應(yīng) 108
5.3.5 大氣信道對(duì)激光偏振特性的影響 111
5.3.6 大氣層光束偏折效應(yīng) 114
5.3.7 大氣層對(duì)光束擴(kuò)束效應(yīng) 115
5.4 衛(wèi)星激光通信鏈路背景光特性分析 117
5.4.1 天空背景光的種類 117
5.4.2 系統(tǒng)接收的背景光功率 121
5.4.3 背景光對(duì)空間激光通信系統(tǒng)的影響 123
第 6 章 衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)鏈路特性分析 124
6.1 空間激光通信系統(tǒng)鏈路功率分析 124
6.1.1 通信鏈路功率分析 124
6.1.2 捕獲鏈路功率分析 126
6.1.3 跟蹤鏈路功率分析 127
6.2 不同鏈路激光通信系統(tǒng)鏈路分析 128
6.2.1 星際激光通信鏈路 129
6.2.2 星地激光通信鏈路 129
6.2.3 星空激光通信鏈路 129
6.2.4 空空/空地/地面激光通信鏈路 130
第 7 章 衛(wèi)星激光通信系統(tǒng)指標(biāo)體系 131
7.1 系統(tǒng)總體指標(biāo)分析 131
7.1.1 *大通信距離 131
7.1.2 通信速率 133
7.1.3 通信誤碼率 133
7.1.4 全年可通率 133
7.2 捕獲性能指標(biāo)分析 134
7.2.1 捕獲不確定區(qū)域 134
7.2.2 捕獲概率 135
7.2.3 捕獲時(shí)間 136
7.3 跟蹤性能指標(biāo)分析 136
7.3.1 跟蹤視場(chǎng) 136
7.3.2 跟蹤帶寬 137
7.3.3 跟蹤精度 138
7.4 通信性能指標(biāo)分析 140
7.4.1 通信靈敏度 140
7.4.2 通信速率 141
7.4.3 通信誤碼率 142
第 8 章 衛(wèi)星激光通信有效載荷 144
8.1 衛(wèi)星激光通信的系統(tǒng)組成與工作原理 144
8.2 通信分系統(tǒng) 144
8.2.1 通信體制 144
8.2.2 通信分系統(tǒng)組成 150
8.3 捕跟分系統(tǒng) 161
8.3.1 捕跟分系統(tǒng)策略 161
8.3.2 捕跟分系統(tǒng)組成 180
8.4 光學(xué)分系統(tǒng) 184
8.4.1 光學(xué)分系統(tǒng)類型 184
8.4.2 光學(xué)分系統(tǒng)構(gòu)成 188
第 9 章 激光通信有效載荷與衛(wèi)星平臺(tái)適配技術(shù) 205
9.1 衛(wèi)星姿態(tài)控制與檢測(cè)精度 205
9.1.1 衛(wèi)星的姿態(tài)穩(wěn)定控制方法與姿態(tài)控制精度 205
9.1.2 衛(wèi)星姿態(tài)控制與檢測(cè)精度 207
9.1.3 衛(wèi)星姿態(tài)對(duì)捕獲過(guò)程的影響 208
9.2 衛(wèi)星平臺(tái)寬譜振動(dòng) 209
9.2.1 衛(wèi)星振動(dòng)特性分析 209
9.2.2 衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)來(lái)源及動(dòng)力學(xué)耦合分析 210
9.2.3 衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)對(duì)跟蹤性能的影響 210
9.3 載荷結(jié)構(gòu)的諧振頻率 210
9.4 載荷運(yùn)動(dòng)反作用力矩分析 211
9.5 載荷伺服機(jī)構(gòu)鎖緊 214
9.6 載荷與衛(wèi)星平臺(tái)精密裝配 215
9.7 載荷熱控設(shè)計(jì) 216
9.7.1 熱控設(shè)計(jì)原則 217
9.7.2 熱控分析 217
9.7.3 熱控具體設(shè)計(jì) 219
9.8 載荷低功耗設(shè)計(jì) 220
9.9 載荷輕量化設(shè)計(jì) 220
9.9.1 系統(tǒng)總體優(yōu)化設(shè)計(jì) 220
9.9.2 材料優(yōu)化選取 220
9.9.3 結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì) 222
9.9.4 電子系統(tǒng)高集成度設(shè)計(jì) 222
第 10 章 激光通信有效載荷環(huán)境適應(yīng)性技術(shù) 223
10.1 空間粒子輻射環(huán)境 223
10.1.1 空間粒子輻射類型 223
10.1.2 不同軌道空間的粒子輻射特性 223
10.1.3 輻射劑量與屏蔽層的關(guān)系 225
10.1.4 粒子輻射對(duì)激光通信載荷的影響 227
10.1.5 抗輻射加固技術(shù) 227
10.2 空間真空環(huán)境 229
10.2.1 空間真空環(huán)境描述 229
10.2.2 真空環(huán)境引起的冷焊效應(yīng) 230
10.2.3 真空環(huán)境引起的放氣效應(yīng) 230
10.3 空間太陽(yáng)輻照環(huán)境 231
10.3.1 太陽(yáng)輻照環(huán)境 231
10.3.2 太陽(yáng)輻照環(huán)境對(duì)激光通信有效載荷的影響 231
10.4 空間原子氧環(huán)境 231
10.4.1 原子氧環(huán)境 231
10.4.2 原子氧環(huán)境對(duì)激光通信有效載荷的影響 232
10.4.3 原子氧防護(hù)技術(shù) 232
10.5 空間光污染環(huán)境 233
參考文獻(xiàn) 234
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