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第1章 概论 1

航天工程 1

航天工程分类 1

航天工程组成 8

航天测控系统 15

地位和作用 15

系统组成 16

思考题 19

第2章 航天测控技术基础 21

概述 21

航天器轨道 21

航天器轨道基础 21

航天器轨道确定 37

航天器轨道控制 41

航天器姿态 46

姿态动力学基础 46

航天器姿态测量和确定 49

航天器姿态控制 53

航天器观测常用算法 56

最大斜距、观测弧段及作用范围 56

卫星非过顶情况下观测弧段长度的计算 57

卫星轨道上两点之间的弧段长度 58

观测站观测卫星的方位角和俯仰角计算方法 59

静止卫星观测的计算 60

天线方向图对地面观测的限制 62

进出地平线的时间 64

进出站初始仰角不为零时的计算公式 66

无线电测控技术基础 66

引导与捕获 66

角度测量 69

距离测量 78

速度测量 86

遥测 91

遥控 103

光学测量系统技术基础 105

光学测量系统探测条件 105

探测系统作用距离分析方法 106

在轨航天器的光学观测 112

通信系统技术基础 112

信息与基带电信号的转换技术 113

信源编码技术 113

加密技术 113

纠错编码技术 113

数字基带传输技术 113

调制解调技术 114

发送（射）和接收技术 114

复用技术 114

同步技术 115

网络技术 115

思考题 115

第3章 航天测控网 117

概述 117

测控网建设原则 117

测控网功能 118

测控网设计 119

测控网布局 119

测控网测控体制 121

测控网常用频段 121

中、低轨道航天器测控网 123

同步轨道卫星测控网 124

深空探测网 126

地基测控网 129

地面测控站 129

航天测量船 136

航天测控中心 152

天基测控网 154

数据中继卫星系统 154

导航卫星系统 163

时间统一系统 185

时间统一系统的概念 185

时间统一系统在航天测控系统中的作用 185

时间统一系统的基本原理 186

航天测控系统对时间统一系统的主要技术要求 187

时间统一系统的组成 188

时间统一系统的接口与测试 195

发展趋势 199

信息传输协议和规程 200

协议分层模型 200

HDLC协议 200

TCP／IP协议 208

思考题 216

第4章 无线电测控系统 218

概述 218

无线电测控系统作用 218

无线电测控系统组成 219

无线电频段划分 219

航天器载测控设备 221

信标发射机 221

脉冲应答机 222

干涉仪应答机 225

微波统一系统应答机 231

航天器遥测设备 233

航天器遥控设备 239

地面测控设备 245

引导仪 245

脉冲测量雷达 248

干涉仪系统 256

遥测系统 266

遥控系统 274

微波统一系统 281

思考题 288

第5章 光学测量系统 290

光学测量系统概述 290

光学测量系统的地位和作用 290

光学测量系统的分类和组成 291

光学测量设备 294

弹道测量类设备 294

实况记录类设备 321

物理特性参数测量类设备 337

思考题 343

第6章 通信系统 344

概述 344

通信与通信系统 344

通信在航天测控中的任务 344

航天测控对通信的要求 345

通信设备与测控设备的接口 345

航天测控通信系统的构成及特点 351

信道 352

卫通信道 352

光纤信道 362

天地超短波信道 365

传输平台 367

基于SDH的数字传输平台 367

基于TCP／IP的传输平台 371

通信业务系统 373

指挥调度通信系统 373

数据传输系统 377

图像通信系统 384

保密通信系统 391

天地超短波通信系统 398

通信系统方案的设计和实施 400

需求分析 400

方案设计 401

方案实施 401

思考题 403

第7章 航天测控中心 405

概述 405

测控中心的地位与作用 405

测控中心的技术特点 407

系统构成 411

测控网计算机系统结构 411

测控中心的设备组成 412

任务指控中心 414

数据处理系统 414

监控显示系统 422

专用外部设备 435

事后数据处理设备 447

测控网网管中心 448

网管中心的作用与要求 448

网管中心的信息接口 448

网管中心各部分的构成 449

系统软件 449

通用系统软件 449

实时系统软件 457

测控应用软件 462

测控软件的作用与要求 462

测控软件的组成 463

软件工程化管理 471

软件可行性论证 472

软件需求分析 472

软件设计 473

软件测试 474

软件验收、移交 476

思考题 477

第8章 航天测控系统总体设计 478

概述 478

测控总体设计的依据与原则 478

测控总体设计的依据 478

测控总体设计的原则 479

测控总体设计的主要任务 480

运载火箭和几种典型航天器的任务特点 481

运载火箭 481

近地轨道卫星 482

地球同步卫星 484

载人航天任务 486

月球探测任务 488

测控系统总体设计工作内容 490

测控需求分析 490

测量精度设计 493

测控系统体制选择 499

测控站布局 506

实时信息传输 509

测控保障系统设计 511

可靠性设计 512

运载火箭测控系统总体方案设计 517

系统组成 517

场区间信息交换 525

方案评估 525

卫星测控系统总体方案设计 527

测控任务与要求 527

发射入轨段测控方案设计 531

运行段测控方案设计 532

返回段测控方案设计 537

故障对策 538

小卫星测控特点及测控管理实施 540

载人航天测控系统总体方案设计 541

测控任务与要求 541

上升段测控系统总体设计 543

运行段测控系统总体设计 547

返回段测控系统总体设计 549

信息交换 551

深空探测测控系统总体方案设计 551

深空探测的测控体制 551

深空站布局 552

思考题 566

第9章 航天测控新技术与发展 568

深空探测新技术和发展趋势 568

单向测速与再生测距技术 569

下一代VLBI技术（FSR／VSR） 569

CEI测量技术 570

同波束干涉技术 571

飞行器对飞行器的跟踪技术 572

低温制冷超低噪声放大器 574

研制更高稳定度的时间和频率标准 574

GPS的应用 574

天线组阵技术 574

深空光通信技术 575

火星网 575

深空中继通信 576

行星际网络 577

航天测控网和技术的发展 577

地基测控向天基测控发展 577

毫米波和激光通信技术 580

测控设备软件化 581

极区站发挥更大作用 582

高速数传技术 582

空间电子对抗技术 583

降低航天任务的测控费用 585

标准化 589

思考题 591

附录 名词索引 592

参考文献 596