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第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 测控通信系统的功能、地位和作用 3

1.3 测控通信系统的应用 5

1.3.1 对卫星的测控通信 5

1.3.2 导弹的测控 7

1.3.3 巡航导弹的测控 7

1.3.4 在常规靶场兵器外弹道测量中的应用 8

1.3.5 在无人机测控中的应用 8

1.3.6 在飞机遥测、遥控中的应用 9

1.3.7 在临近空间飞行器中的应用 9

1.3.8 在载人航天中的应用 9

1.3.9 在探月中的应用 10

1.3.10 在深空探测通信中的应用 14

参考文献 14

第2章 统一载波测控通信系统 15

2.1 引言 15

2.2 标准统一测控系统 15

2.2.1 概述 15

2.2.2 标准统一测控系统的组成及工作原理 19

2.2.3 标准统一测控系统的特点和主要技术问题 25

2.2.4 USB系统对目标的捕获 33

2.2.5 标准统一测控系统中的组合干扰 43

2.3 扩频统一测控系统 51

2.3.1 引言 51

2.3.2 扩频统一测控系统多功能综合方法 52

2.3.3 扩频统一测控系统的组成及工作原理 57

2.3.4 扩频统一测控系统的特点和主要技术问题 59

2.4 Ka频段测控通信系统 67

2.4.1 问题的提出 67

2.4.2 Ka频段测控通信系统的特点 69

2.4.3 Ka频段测控通信系统的主要技术问题 71

参考文献 73

第3章 跟踪与数据中继卫星系统（TDRSS） 74

3.1 引言 74

3.1.1 TDRSS的基本概念 74

3.1.2 TDRSS的发展历程 78

3.2 TDRSS的特点及其多功能综合的基本原理 84

3.2.1 TDRSS的特点 84

3.2.2 TDRSS的定轨原理 87

3.2.3 目标跟踪体制 90

3.2.4 扩频测控与高速数据传输 92

3.3 TDRSS的组成及工作原理 94

3.3.1 地面终端站 94

3.3.2 跟踪与数据中继卫星 99

3.3.3 用户航天器应答机 103

3.3.4 TDRSS的捕获 104

3.3.5 TDRSS的信号流程 106

3.4 TDRSS中的SMA 112

3.4.1 TDRSS中多址业务的特点 112

3.4.2 SMA的工作原理 114

3.4.3 TDRS星上的阵列天线 121

3.4.4 星—地间的FDM传输 125

3.4.5 地面多波束形成 130

3.4.6 SMA中的按需分配制度 148

3.4.7 SMA中的数据传输体制 155

3.4.8 SMA中的多址干扰 158

3.4.9 SMA“二重扩频”方案的设想 163

3.5 TDRSS中信息传输与测控的关键技术 170

参考文献 174

第4章 深空测控通信系统 175

4.1 引言 175

4.2 深空测控通信的特点 175

4.3 深空测控通信中的主要技术问题及其发展趋势 178

4.4 深空测控面临的挑战 190

4.5 深空测控中的测速技术 197

4.5.1 深空测速的特点 197

4.5.2 三种主要的深空测速体制 198

4.5.3 深空测速精度 198

4.5.4 日冕引起的测速误差 202

4.6 深空测控中的测距技术 204

4.6.1 深空测距的特点 204

4.6.2 深空测距的三种体制 205

4.6.3 三种测距体制的比较 232

4.7 深空测控中的测角技术 236

4.7.1 深空测角的特点 236

4.7.2 深空测角体制 236

4.8 深空测控中的数传体制 245

4.8.1 深空数传的特点 245

4.8.2 深空数传的信号形式 246

4.8.3 深空遥测 248

4.8.4 深空遥控 265

4.9 深空站天线的指向定位 268

4.9.1 概述 268

4.9.2 指向模式 268

4.9.3 盲指向 270

4.9.4 闭环指向 272

4.9.5 波束对准 274

4.9.6 70m天线X频段波束偏移和Ka频段发射波束偏离 274

4.10 深空站的时／频系统 274

4.10.1 概述 274

4.10.2 功能 276

4.10.3 组成 276

4.10.4 频率与时间同步 280

4.11 深空测控工作频段的选择 281

4.12 深空站的低噪声工作模式 282

4.13 典型的深空测控通信系统 290

4.13.1 概述 290

4.13.2 美国深空网的天线 291

4.13.3 美国深空网的时／频系统 293

4.13.4 美国深空网的遥测接收系统 296

4.13.5 美国深空网的遥控系统 298

4.13.6 美国深空网的测距系统 300

4.13.7 美国深空网的测速系统 301

4.13.8 美国34m波束波导天线及其高频收／发系统 303

参考文献 312

第5章 相控阵测控通信系统 313

5.1 引言 313

5.2 相控阵测控通信系统的特点 314

5.3 相控阵测控通信系统的主要技术问题 315

5.4 相控阵天线的瞬时带宽 322

5.5 相控阵测角与测角精度 325

5.5.1 测角体制 325

5.5.2 相控阵的跟踪测角 328

5.5.3 相控阵的测角精度 335

5.6 “机扫＋相扫”测控通信系统 338

5.6.1 概述 338

5.6.2 “机—相”扫相控阵测控系统的特点 339

5.6.3 “机—相”扫相控阵测控系统的组成与精度 341

5.7 一种“机—相”扫无人机多目标测控通信系统 342

5.7.1 概述 342

5.7.2 用途与功能 343

5.7.3 系统组成及框图 348

5.8 网格球形相控阵天线 350

参考文献 352

第6章 导弹靶场测量系统 353

6.1 引言 353

6.2 导弹靶场高精度测量系统的特点 357

6.3 系统的功能及组成 358

6.3.1 导弹测控的功能 358

6.3.2 导弹测控系统的组成 359

6.4 多R？测量系统 361

6.4.1 中精度多R？测量系统 362

6.4.2 高精度多R？测量系统 366

6.5 靶场安控系统 374

6.5.1 概述 374

6.5.2 多站接力、备份的靶场安控系统 375

6.5.3 新型靶场安控系统 381

6.6 天基靶场及空基靶场 382

6.6.1 天基靶场 382

6.6.2 空基靶场 383

参考文献 387

第7章 临近空间飞行器测控与信息传输系统 388

7.1 引言 388

7.2 临近空间飞行器测控系统的特点 388

7.3 临近空间飞行器测控系统的主要技术问题 395

7.4 高超声速飞行器的“黑障”问题 401

7.4.1 引言 401

7.4.2 产生黑障的原因 402

7.4.3 碰撞等离子吸收衰减的近似估算 403

7.4.4 “黑障”实例 407

7.4.5 减小黑障影响的措施 410

7.4.6 火焰衰减 412

7.5 X-43A飞行试验靶场测控系统 413

7.5.1 靶场设备 414

7.5.2 数据捕获与传输 415

7.5.3 遥测数据捕获结果 418

参考文献 420

第8章 混沌测控系统 421

8.1 引言 421

8.2 混沌序列与m、Gold序列的比较 423

8.3 混沌序列的种类、比较和产生 426

8.3.1 混沌序列的种类 426

8.3.2 混沌序列的选择 429

8.3.3 码库的生成 431

8.3.4 混沌序列的产生方法 432

8.4 混沌同步 435

8.4.1 同一种混沌映射且输入相同的同步方案 436

8.4.2 差分混沌键控方案 437

8.5 截断混沌序列扩频测控通信系统 439

8.5.1 截断的周期混沌直扩测控系统 439

8.5.2 截断的周期混沌跳扩测控系统 440

8.6 无限混沌序列的测控通信系统 442

8.6.1 无限混沌序列的测速、测距方案 442

8.6.2 一种无限混沌序列测控方案 445

参考文献 447

第9章 模拟、标校的新方法 448

9.1 基于运动方程的动态模拟方法 448

9.1.1 基本原理 448

9.1.2 实现方案 449

9.2 利用射电星噪声的无塔校相方法 453

9.2.1 宽带信号下的比幅单脉冲跟踪 454

9.2.2 射电星宽带校相 455

9.2.3 射电星窄带校相 457

9.3 应用几何光学的距离标校方法 459

9.3.1 几何光学和物理光学 459

9.3.2 抛物面天线的几何关系 460

9.3.3 基于几何光学的偏馈校零法 461

参考文献 464