國之重器出版工程 天基物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 版權(quán)信息
- ISBN:9787121402746
- 條形碼:9787121402746 ; 978-7-121-40274-6
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
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國之重器出版工程 天基物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 內(nèi)容簡介
本書在物聯(lián)網(wǎng)概念的基礎(chǔ)上介紹了天基物聯(lián)網(wǎng)的概念、內(nèi)涵和體系架構(gòu),天基物聯(lián)網(wǎng)的起源及發(fā)展,以及與天基物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的衛(wèi)星、遙感、通信網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)、安全防護(hù)和運(yùn)維管理等技術(shù),很后介紹了天基物聯(lián)網(wǎng)典型系統(tǒng)與應(yīng)用。本書較全面地論述了天基物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù),力求做到概念清楚、實(shí)用性強(qiáng)。 本書是一本專業(yè)性和實(shí)用性較強(qiáng)的技術(shù)讀物,可供從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的政府部門領(lǐng)導(dǎo)和專業(yè)人士,從事天基物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)的科技人員和企業(yè)家,以及大專院校相關(guān)專業(yè)的師生參考。
國之重器出版工程 天基物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 目錄
第 1章 物聯(lián)網(wǎng)概述 1
1.1 物聯(lián)網(wǎng)的概念與內(nèi)涵 1
1.2 物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu) 3
1.2.1 物聯(lián)網(wǎng)的感知層 4
1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層 5
1.2.3 物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層 5
1.2.4 物聯(lián)網(wǎng)的安全防護(hù)系統(tǒng) 5
1.2.5 物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)維管理系統(tǒng) 6
1.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)典型應(yīng)用舉例 6
1.3.1 機(jī)器互聯(lián)服務(wù) 6
1.3.2 大眾醫(yī)療保健服務(wù) 8
1.3.3 環(huán)境與敏感區(qū)域監(jiān)控服務(wù) 9
1.3.4 天基航空器監(jiān)視與管控服務(wù) 11
1.4 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展階段 12
1.4.1 支持機(jī)器互聯(lián)服務(wù)的階段 12
1.4.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)引入與應(yīng)用階段 13
1.4.3 泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)階段 14
第 2章 天基物聯(lián)網(wǎng)起源及發(fā)展 18
2.1 天基物聯(lián)網(wǎng)的概念 18
2.1.1 內(nèi)涵 18
2.1.2 特點(diǎn) 18
2.2 天基物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景 19
2.2.1 拓展地面物聯(lián)網(wǎng)覆蓋范圍的需求 20
2.2.2 衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展 21
2.2.3 天基物聯(lián)網(wǎng)的提出 22
2.3 天基物聯(lián)網(wǎng)的組成架構(gòu)與應(yīng)用場景 23
2.3.1 天基物聯(lián)網(wǎng)的三段式架構(gòu) 23
2.3.2 天基物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景 25
2.4 天基物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀 29
2.4.1 國外天基物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 29
2.4.2 國內(nèi)天基物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 34
2.5 天基物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域和市場分析 35
2.5.1 天基物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域 35
2.5.2 天基物聯(lián)網(wǎng)的市場分析 36
2.6 天基物聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)特征分析 38
2.6.1 運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)用 38
2.6.2 數(shù)據(jù)單向采集類應(yīng)用 40
第3章 天基物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星技術(shù) 42
3.1 人造地球衛(wèi)星的基本概念 42
3.1.1 衛(wèi)星的組成 42
3.1.2 衛(wèi)星平臺 43
3.1.3 衛(wèi)星有效載荷 50
3.1.4 衛(wèi)星的發(fā)展簡史 51
3.2 衛(wèi)星軌道和星座 53
3.2.1 衛(wèi)星軌道的基本概念 53
3.2.2 軌道六要素 56
3.2.3 衛(wèi)星軌道的攝動 57
3.2.4 衛(wèi)星軌道的分類和特點(diǎn) 58
3.2.5 范 艾倫輻射帶和衛(wèi)星軌道高度窗口 62
3.2.6 衛(wèi)星星座 63
3.2.7 星間鏈路 65
3.3 衛(wèi)星測控 67
3.3.1 衛(wèi)星測控系統(tǒng)概述 67
3.3.2 衛(wèi)星測控技術(shù)體制 68
3.4 衛(wèi)星運(yùn)載和發(fā)射 69
3.4.1 運(yùn)載火箭 70
3.4.2 衛(wèi)星發(fā)射三要素 70
3.4.3 發(fā)射飛行程序 72
3.4.4 衛(wèi)星入軌方式 74
第4章 天基遙感技術(shù) 75
4.1 天基遙感概述 75
4.1.1 遙感的基本概念 75
4.1.2 遙感的發(fā)展簡史 76
4.1.3 天基遙感的分類 78
4.1.4 天基遙感的特點(diǎn) 79
4.2 天基遙感的物理基礎(chǔ) 80
4.2.1 電磁波與電磁波頻段 80
4.2.2 電磁輻射源 82
4.3 地物的光譜特性 84
4.3.1 地物的反射光譜特性 84
4.3.2 地物的發(fā)射光譜特性 88
4.3.3 地物的透射光譜特性 90
4.4 大氣和環(huán)境對遙感的影響 91
4.4.1 大氣對太陽輻射的影響 91
4.4.2 環(huán)境對地物光譜特性的影響 91
4.5 衛(wèi)星遙感傳感器 93
4.5.1 衛(wèi)星遙感傳感器的一般組成及分類 93
4.5.2 衛(wèi)星遙感傳感器的性能指標(biāo) 95
4.5.3 常用的衛(wèi)星遙感傳感器 96
第5章 天基通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 105
5.1 天基通信網(wǎng)絡(luò)的基本概念 105
5.1.1 天基通信網(wǎng)絡(luò)的定義 105
5.1.2 天基通信網(wǎng)絡(luò)的組成 106
5.1.3 天基通信網(wǎng)絡(luò)的工作頻段 109
5.1.4 天基通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸鏈路 112
5.1.5 天基通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 114
5.1.6 天基通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 118
5.2 典型地面物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)體制及分析 121
5.2.1 窄帶物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT)傳輸技術(shù)體制 121
5.2.2 NB-IoT技術(shù)體制的不適用性分析 128
5.2.3 遠(yuǎn)距離無線電(LoRa)傳輸技術(shù)體制 129
5.2.4 LoRa技術(shù)體制的不適用性分析 134
5.3 天基物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)體制 135
5.3.1 多址接入與信道分配方式 135
5.3.2 信號調(diào)制技術(shù)與信道編碼技術(shù) 139
5.3.3 復(fù)用及雙工技術(shù) 143
5.3.4 星上處理與交換技術(shù) 145
第6章 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)技術(shù) 149
6.1 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)概述 149
6.2 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的設(shè)計(jì)原則與需求分析 152
6.2.1 設(shè)計(jì)原則 152
6.2.2 需求分析 153
6.3 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺架構(gòu)參考模型 157
6.3.1 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺架構(gòu)核心概念抽象 157
6.3.2 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺架構(gòu)領(lǐng)域模型 158
6.4 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)信息模型 162
6.4.1 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)信息模型描述 162
6.4.2 信息的流向及其生命周期 167
6.5 天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)功能模型與實(shí)現(xiàn) 168
6.5.1 設(shè)備及應(yīng)用功能模塊 169
6.5.2 通信功能模塊 170
6.5.3 服務(wù)管理功能模塊 171
6.5.4 虛擬實(shí)體功能模塊 173
6.5.5 服務(wù)組織功能模塊 175
6.5.6 流程管理功能模塊 176
6.5.7 管理功能模塊 176
6.5.8 安全功能模塊 177
第7章 天基物聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)技術(shù) 179
7.1 天基物聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)需求 179
7.1.1 安全防護(hù)對象分析 179
7.1.2 安全風(fēng)險分析 180
7.1.3 安全防護(hù)能力需求 183
7.2 天基物聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 186
7.2.1 天基物聯(lián)網(wǎng)安全防護(hù)系統(tǒng)的總體架構(gòu) 186
7.2.2 用戶終端/傳感器安全防護(hù)子系統(tǒng) 187
7.2.3 網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)子系統(tǒng) 188
7.2.4 應(yīng)用服務(wù)安全防護(hù)子系統(tǒng) 190
7.2.5 安全支撐子系統(tǒng) 191
7.2.6 安全監(jiān)管子系統(tǒng) 192
7.3 天基物聯(lián)網(wǎng)的安全防護(hù)關(guān)鍵技術(shù) 193
7.3.1 實(shí)體認(rèn)證鑒權(quán)與身份管理技術(shù) 193
7.3.2 天基異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的安全隔離與互聯(lián)控制技術(shù) 203
7.3.3 天基物聯(lián)網(wǎng)安全威脅識別與預(yù)警技術(shù) 209
7.3.4 天基物聯(lián)網(wǎng)密碼按需服務(wù)技術(shù) 217
7.3.5 天基物聯(lián)網(wǎng)安全管理技術(shù) 227
第8章 天基物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維管理技術(shù) 234
8.1 天基物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)維管理要求 234
8.1.1 基于常規(guī)衛(wèi)星通信網(wǎng)的天基物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維管理系統(tǒng) 234
8.1.2 基于天基傳感器的天基物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維管理 243
8.1.3 低軌天基物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維管理 246
8.2 天基物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理控制分系統(tǒng) 250
8.2.1 網(wǎng)絡(luò)管理控制分系統(tǒng)的組成 250
8.2.2 網(wǎng)絡(luò)管理控制分系統(tǒng)的主要功能 251
8.3 天基物聯(lián)網(wǎng)星座運(yùn)行控制分系統(tǒng) 254
8.3.1 天基傳感器物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行控制 254
8.3.2 低軌(LEO)天基物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行控制 257
第9章 天基物聯(lián)網(wǎng)典型系統(tǒng)與應(yīng)用 262
9.1 對地觀測衛(wèi)星系統(tǒng)及其應(yīng)用 262
9.1.1 照相成像衛(wèi)星及其應(yīng)用 263
9.1.2 氣象衛(wèi)星及其應(yīng)用 266
9.2 軌道通信系統(tǒng)及其應(yīng)用 269
9.2.1 Orbcomm系統(tǒng)組成 269
9.2.2 Orbcomm系統(tǒng)的通信體制 272
9.2.3 Orbcomm系統(tǒng)的工作過程 273
9.2.4 Orbcomm系統(tǒng)的應(yīng)用情況 273
9.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其應(yīng)用 274
9.3.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡介 274
9.3.2 北斗系統(tǒng)在漁船船位監(jiān)控和指揮管理中的應(yīng)用 278
9.3.3 北斗系統(tǒng)在災(zāi)害應(yīng)急管理中的應(yīng)用 279
9.4 天基廣播式自動相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)及其應(yīng)用 281
9.4.1 天基廣播式自動相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)概述 281
9.4.2 “下一代銥星”ADS-B系統(tǒng) 282
9.4.3 “全球星二代”ADS-B系統(tǒng) 286
9.5 天基船舶自動識別系統(tǒng)及其應(yīng)用 290
9.5.1 天基船舶自動識別系統(tǒng)概述 290
9.5.2 “下一代銥星”AIS系統(tǒng) 292
9.5.3 美國海軍研究實(shí)驗(yàn)室(NRL)目標(biāo)指示試驗(yàn)(TIE)
星載AIS系統(tǒng) 294
9.5.4 挪威AISSat系統(tǒng) 294
9.5.5 加拿大ExactEarth公司的天基AIS服務(wù) 296
參考文獻(xiàn) 298
國之重器出版工程 天基物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 作者簡介
吳巍,重慶忠縣人,研究員級高級工程師,博士生導(dǎo)師,中國電子科技集團(tuán)公司首席科學(xué)家,F(xiàn)任中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所副總工程師、通信網(wǎng)信息傳輸與分發(fā)技術(shù)***重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。長期從事通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究和工程實(shí)踐工作,主持完成了多項(xiàng)國家重點(diǎn)科研與型號研制任務(wù),研究成果獲得國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng),省部級一等獎6項(xiàng)、二等獎5項(xiàng),光華科技基金二等獎,授權(quán)發(fā)明專利30余項(xiàng),出版專著4部。張更新,浙江平湖人,分別于1987、1990、1994年在解放軍通信工程學(xué)院獲學(xué)士、碩士和博士學(xué)位,2003-2004年為英國倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院訪問學(xué)者,F(xiàn)為南京郵電大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,衛(wèi)星通信研究所所長,長期從事衛(wèi)星通信方面的教學(xué)和科研工作;出版學(xué)術(shù)著作5部,發(fā)表三大檢索論文一百多篇;作為課題負(fù)責(zé)人主持完成科研項(xiàng)目三十多項(xiàng),獲省部級科技進(jìn)步一等獎1項(xiàng)、二等獎8項(xiàng)、三等獎3項(xiàng),授權(quán)國家發(fā)明專利25項(xiàng)。
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