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第1章 绪论 1

1.1 概述 2

1.2 我国卫星应用的发展 4

1.2.1 通信卫星应用 4

1.2.2 导航卫星应用 10

1.2.3 对地观测卫星应用 13

第一部分 卫星通信技术应用 19

第2章 卫星通信网络技术基础 19

2.1 卫星通信网络传输标准概述 20

2.1.1 DVB系列标准 20

2.1.2 GMR标准 23

2.1.3 其他标准 30

2.2 轨道 36

2.2.1 开普勒定律 36

2.2.2 轨道参数 37

2.2.3 轨道类别 38

2.2.4 地球同步轨道卫星（GEO）与非对地静止轨道卫星（NGEO）系统对比 39

2.2.5 MEO和LEO系统对比 40

2.3 卫星通信网络概述 41

2.3.1 空间段 41

2.3.2 地面段 42

2.3.3 用户段 42

2.3.4 卫星网络的特点 42

2.4 卫星链路 46

2.4.1 卫星链路空间传输的特点 46

2.4.2 传输技术 47

2.4.3 链路计算 49

2.5 多址接入 56

2.5.1 FDMA 57

2.5.2 TDMA 59

2.5.3 CDMA 61

2.6 资源分配 64

2.6.1 随机接入 64

2.6.2 固定分配 65

2.6.3 按需分配 65

2.7 与地面网络互连 67

2.7.1 与电话网络互连 67

2.7.2 与国际互联网互连 70

2.8 星间链路 75

2.8.1 星间链路概述 75

2.8.2 星间链路的组成及种类 76

2.8.3 星间链路的几何特性 77

2.9 星上处理 80

2.9.1 星上处理关键技术 81

2.9.2 星上处理功能 82

2.9.3 星上处理应用体现 82

第3章 卫星广播电视系统 84

3.1 卫星广播电视体制 86

3.1.1 S-DMB体制 86

3.1.2 DVB-SH体制 87

3.1.3 CMMB体制 89

3.1.4 下一代广播电视无线网体制 90

3.2 卫星广播电视系统 93

3.2.1 MBSAT系统 94

3.2.2 天狼星-XM系统 96

3.2.3 W2A系统 97

第4章 宽带卫星通信网络 99

4.1 分组交换网络 100

4.1.1 基本原理 100

4.1.2 ATM与TCP／IP 100

4.1.3 QoS 103

4.2 卫星IP技术 104

4.3 网络设备设计 107

4.3.1 IP调制解调器 107

4.3.2 网络管理系统 108

4.3.3 路由交换 109

4.4 宽带卫星通信系统 112

4.4.1 宽带全球卫星系统 112

4.4.2 SpaceWay3系统 116

4.4.3 宽带互联网工程试验和演示卫星系统 123

第5章 卫星移动通信网络 129

5.1 电路交换网络 130

5.1.1 基本原理 130

5.1.2 信令 132

5.2 无线接入网 136

5.2.1 无线资源控制 137

5.2.2 无线链路控制 138

5.2.3 无线测量 140

5.3 核心网 142

5.3.1 呼叫控制 142

5.3.2 移动性管理 143

5.3.3 会话管理 145

第6章 低轨星座通信网络 149

6.1 铱星系统 150

6.1.1 一代系统 150

6.1.2 二代系统 161

6.1.3 关键技术 162

6.1.4 应用情况 165

6.2 全球星系统 174

6.2.1 一代系统 174

6.2.2 二代系统 180

6.2.3 应用情况 181

6.3 ORBCOMM系统 184

6.3.1 一代系统 184

6.3.2 二代系统 188

6.3.3 应用情况 190

第7章 卫星通信网络发展展望 193

7.1 卫星通信发展趋势 194

7.2 卫星通信技术应用 197

7.2.1 多媒体分发 197

7.2.2 服务连续性 199

7.2.3 物联网业务 200

7.2.4 网络控制信令分离 201

7.2.5 关键电信任务 201

7.3 卫星通信研究方向 203

7.3.1 服务提供 203

7.3.2 软件定义网络和虚拟化 204

7.3.3 连接和网络 205

7.3.4 空中接口和频谱 206

第二部分 卫星导航技术应用 209

第8章 GNSS信号信息处理 209

8.1 GNSS信号与信息 210

8.1.1 BPSK信号 211

8.1.2 BOC及其复合信号 216

8.1.3 GNSS信息 225

8.2 GNSS信号接收处理 228

8.2.1 GNSS信号接收原理 228

8.2.2 GNSS接收机组成 229

8.2.3 弱信号处理技术 232

8.3 GNSS定位精度分析 234

8.3.1 GNSS定位精度的影响因素 234

8.3.2 信号测量误差 235

第9章 GNSS基本应用 237

9.1 航天应用 239

9.2 航空应用 241

9.3 陆地应用 243

9.3.1 车辆 243

9.3.2 行人 245

9.3.3 户外运动 248

9.3.4 林业监测 249

9.3.5 智慧城市应用 250

9.4 海洋应用 254

第10章 GNSS授时及应用 255

10.1 GNSS授时原理及精度 256

10.1.1 广播式授时 256

10.1.2 共视法授时 257

10.2 GNSS授时应用 258

10.2.1 电视系统应用 258

10.2.2 电力系统应用 259

10.2.3 铁路系统应用 259

10.2.4 电信同步网应用 259

第11章 差分GNSS技术 261

11.1 差分GNSS定义 262

11.2 差分系统基本原理 263

11.2.1 位置差分 263

11.2.2 伪距差分 264

11.2.3 相位平滑伪距差分 266

11.2.4 载波相位差分 268

11.3 局域差分GNSS 270

11.3.1 局域差分GNSS定义 270

11.3.2 局域差分GNSS的实现方法 271

11.4 广域差分G NSS 272

11.4.1 广域差分GNSS定义 272

11.4.2 广域差分GNSS实现方法 273

第12章 GNSS增强技术及应用 274

12.1 GNSS增强方式分类 275

12.2 GNSS地基增强原理 277

12.2.1 系统概述 277

12.2.2 系统构成 277

12.3 GNSS星基增强原理 281

12.3.1 系统概述 281

12.3.2 系统组成 281

12.3.3 系统完好性要求 285

12.3.4 SBAS信息 285

12.3.5 目前运行和建设的SBAS 286

12.4 GNSS增强技术应用 288

12.4.1 地基增强技术应用 288

12.4.2 星基增强技术应用 294

第13章 卫星导航抗干扰技术 297

13.1 抗压制式干扰技术 299

13.1.1 压制式干扰分类 300

13.1.2 抗压制式干扰算法 301

13.2 抗欺骗式干扰技术 313

13.2.1 欺骗式干扰分类 313

13.2.2 抗欺骗式干扰算法 314

第14章 多源组合导航技术 316

14.1 INS／GNSS紧耦合导航系统 319

14.1.1 系统组成及工作原理 319

14.1.2 系统方程及量测方程 321

14.2 INS／CNS／GNSS组合导航系统 326

14.2.1 系统组成及工作原理 326

14.2.2 系统方程及量测方程 328

14.3 GNSS／视觉组合导航系统 330

14.3.1 系统组成及工作原理 330

14.3.2 基于路标的双目视觉辅助定位模型 331

14.4 全源导航技术 334

14.4.1 全源导航系统组成 335

14.4.2 全源导航算法模型 336

14.4.3 导航模式智能管理技术 342

14.4.4 全源导航技术的应用展望 343

第15章 GNSS位置服务 347

15.1 位置监控系统 351

15.2 灾情监控与应急指挥系统 355

第16章 GNSS探测技术 357

16.1 GNSS掩星探测 358

16.2 GNSS大气探测 361

16.3 GNSS-R探测 363

第17章 新兴导航技术 366

17.1 仿生导航 367

17.1.1 仿生导航研究现状 367

17.1.2 全天域偏振光导航 368

17.1.3 基于熵流的光流复合导航 376

17.1.4 仿生导航技术的应用展望 381

17.2 室内导航技术 383

17.2.1 室内导航方法 384

17.2.2 主流的室内导航技术 385

17.2.3 室内导航的应用 392

17.3 通信导航一体化 394

17.3.1 所采用的主要定位技术 397

17.3.2 导航数据标准 402

第三部分 对地观测技术应用 407

第18章 对地观测技术应用概述 407

18.1 对地观测技术应用概述 408

18.1.1 对地观测技术应用需求 409

18.1.2 对地观测技术应用现状 411

18.1.3 对地观测技术应用存在的问题 414

18.2 对地观测技术应用的主要研究内容 416

18.2.1 对地观测数据仿真、载荷优化与综合标验 416

18.2.2 对地观测技术应用仿真与效能评估优化 417

18.2.3 对地观测星地协同智能化数据处理 417

18.2.4 对地观测空间信息综合应用与增值服务 417

第19章 对地观测数据仿真、载荷优化与综合标验 418

19.1 光学遥感卫星成像仿真技术 421

19.1.1 目标特性仿真建模 422

19.1.2 大气辐射传输仿真建模 423

19.1.3 卫星平台仿真建模 428

19.1.4 卫星载荷仿真建模 432

19.2 对地观测数据高精度标校 438

19.2.1 高精度辐射定标技术 438

19.2.2 高精度几何检校技术 451

19.2.3 标校场地技术方案与业务流程 461

19.3 对地观测数据综合质量评价 464

19.3.1 辐射质量评价方法 464

19.3.2 几何质量评价方法 468

第20章 对地观测星地协同智能化数据处理 469

20.1 对地观测系统星上智能处理典型模式 471

20.1.1 星地一体化的遥感信息星上处理体系模型 471

20.1.2 遥感信息星上处理典型工作模式 475

20.1.3 效能评估体系构建 476

20.1.4 星上环境约束性设计 477

20.2 对地观测系统星上成像质量智能优化技术 478

20.2.1 基于成像环境评价的星上成像参数智能优化技术 478

20.2.2 基于成像环境评价的星上成像参数智能优化工作模式 478

20.2.3 面向成像质量提升的星上辐射校正预处理技术 484

20.3 对地观测系统星上快速响应产品服务技术 488

20.3.1 面向快速响应应用的星上目标定位及识别技术 488

20.3.2 基于云检测的星上影像数据自主筛选技术 494

第21章 对地观测技术应用仿真与效能评估优化 500

21.1 面向典型应用场景的对地观测系统建模仿真 501

21.1.1 典型应用场景定义 501

21.1.2 对地观测系统要素应用能力约束数字化建模 506

21.2 面向应用的天地一体化效能仿真与评价技术 507

21.2.1 天地一体化对地观测任务仿真 507

21.2.2 应用效能评估指标体系构建与算法设计 509

21.2.3 基于数据挖掘的应用综合效能评估与影响因素分析 512

21.3 基于精细效能评估的天地一体化任务协同优化技术 515

21.3.1 应用需求统筹与星地资源约束转换 516

21.3.2 基于星地系统运行状态和观测天气状况的复杂任务联合规划 517

21.3.3 基于效能评估的任务与星地资源参数优化 519

第22章 对地观测空间信息综合应用与增值服务 522

22.1 空间信息融合及信息提取 523

22.1.1 多源数据高级加工处理技术 523

22.1.2 多源数据时空信息融合技术 527

22.1.3 多源数据目标信息提取技术 531

22.1.4 多源遥感数据定量反演技术 534

22.1.5 真实性检验技术 536

22.2 空间信息集成与行业应用 540

22.2.1 空间信息一体化处理平台 540

22.2.2 典型行业应用 546

第23章 对地观测技术应用展望 560

23.1 未来对地观测卫星系统将全面进入高分辨率时代 561

23.2 高分成像卫星将从分立的系统向综合的体系发展 562

23.3 民用高分对地观测卫星向新兴航天国家普及 563

23.4 光学成像技术向多模式、多手段、多轨道方向发展 564

23.5 雷达成像技术向干涉测量、动目标探测方向发展 565

23.6 静止轨道高分成像系统将成为未来美欧的重点发展方向 566

23.7 微纳高分辨率对地观测卫星将带动新的应用产业 567

第24章 大数据与卫星综合应用典型案例 568

24.1 概述 569

24.2 卫星应用技术在智慧城市中的应用 572

24.2.1 智慧城市框架体系 573

24.2.2 卫星应用在智慧城市中的主要作用 576

24.2.3 典型智慧城市应用案例 577

24.3 卫星应用技术支撑“一带一路”倡议实施 580

24.3.1 战略安全信息服务 581

24.3.2 企业“走出去”信息服务 582

24.3.3 应急响应信息服务 582

24.4 卫星应用技术在防灾减灾中的应用 583

附录 中英文缩略语对照表 587

参考文献 605

索引 618