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目录 1

第1章 航天工程 4

1.1 结构要素及工程结构 4

1.2 结构要素 7

1.2.1 航天器 7

1.2.2 运载器 13

1.2.3 航天发射场 15

1.2.4 航天测控网 19

1.2.5 有效载荷管理系统 21

1.2.6 用户终端／应用系统 22

1.2.7 着陆场 23

1.2.8 航天员系统 25

1.3 结构要素间的接口 25

1.3.1 结构要素的相关矩阵 26

1.3.2 接口关系的基本内容 27

第2章 航天测控基础技术 31

2.1 坐标系 31

2.2 时间计量系统 33

2.2.1 恒星时、太阳时和世界时 34

2.2.2 历书时 35

2.2.3 原子时和协调世界时 35

2.3 时间统一系统 38

2.3.1 时间服务系统 38

2.3.2 航天测控网的时统 40

2.4 卫星轨道 41

2.4.1 卫星轨道表示方法 41

2.4.2 轨道参数间关系 45

2.4.3 卫星运动的摄动力 46

2.4.4 摄动力对卫星运动的影响 57

2.4.5 不同类型卫星运动的摄动因素 71

2.4.6 轨道机动 72

2.5 卫星的姿态 81

2.5.1 姿态测量器件及测量信息 81

2.5.2 自旋卫星姿态的确定 84

2.5.3 三轴稳定卫星姿态的确定 88

2.5.4 卫星姿态机动 89

2.6.1 测控基带信号 91

2.6 航天测控体制 91

2.6.2 载波和副载波 93

2.6.3 调制／解调体制 94

2.6.4 测控体制分类 101

2.7 航天测量体制 103

2.7.1 测控站测量元素 103

2.7.2 测量体制及其选择因素 105

2.7.3 测量体制及其线性误差 108

2.8.1 锁相接收技术 118

2.8 航天器轨道测量技术 118

2.8.2 测距技术 121

2.8.3 测角技术 139

2.8.4 测速技术 147

2.9 航天遥测技术 158

2.9.1 频分多路 159

2.9.2 时分多路 159

2.1 0航天遥控技术 164

第3章 航天测控网 170

3.1 测控网建造原则 170

3.2 测控网的功能 171

3.2.1 轨道测量 172

3.2.2 遥测信息接收 173

3.2.3 上行控制 173

3.2.4 信息处理 175

3.2.5 支援航天员的航天活动 176

3.3 测控网的结构及特点 177

3.3.1 测控网的结构 177

3.3.2 测控网的特点 179

3.4.1 卫星天线波束宽度与覆盖范围 181

3.4 测控站测控几何条件 181

3.4.2 观测几何条件 183

3.4.3 近地卫星的测控条件 184

3.4.4 地球同步卫星的测控条件 185

3.5 测控站／测控船布局 186

3.5.1 入轨段测控站／测控船的布局 187

3.5.2 转移轨道段测控站／测控船的布局 191

3.5.3 运行轨道段测控站／测控船的布局 195

3.5.4 返回段测控站／测控船的布局 204

3.5.5 测控网节点选址条件 205

3.6.1 上行控制信息的透明与非透明传输方式 207

3.6 测控透明与非透明 207

3.6.2 下行信息的透明与非透明传输方式 208

3.6.3 透明与非透明传输方式的约束条件与比较 209

3.7 航天测控中心 210

3.7.1 测控中心的设计因素 211

3.7.2 测控中心的任务 212

3.7.3 测控中心的功能结构 213

3.7.4 通信系统 214

3.7.5 信息处理系统 218

3.7.6 任务指挥中心 227

3.7.7 模拟系统 232

3.7.8 时间统一系统 236

3.7.9 辅助系统 236

3.8 航天测控站 237

3.8.1 测控站的任务 237

3.8.2 测控站的类型和功能结构 238

3.8.3 卫星模拟器 243

3.9.1 测控网对航天器的操作链路 246

3.9 测控网对航天器的操作 246

3.9.2 测控网对航天器的操作方法与操作方式 247

3.9.3 遥控指令及发送模式 249

3.9.4 遥控指令链及发送模式 253

3.9.5 遥控指令发送模式与操作方法 259

3.9.6 遥控指令链的应急生成 260

3.10 测控网信息传输协议和规程 260

3.10.1 协议用的编码表 263

3.10.2 信息传输协议 263

3.11.1 多星测控的含义 264

3.11 多星测控问题 264

3.11.2 多星测控问题的解决途径 266

3.12 测控软件 266

3.12.1 测控软件的类型 267

3.12.2 测控软件中“秒”的含义 269

第4章 航天测控网的运行 270

4.1 航天测控网运行的方式 270

4.1.1 人工调度方式 271

4.1.2 自动调度方式 271

4.2 测控过程 271

4.2.1 测控区间及特征点时刻 272

4.2.2 测控过程分析 275

4.3 测控事件 290

4.3.1 测控事件分类 290

4.3.2 测控事件的属性 308

4.3.3 相关测控事件 310

4.4 测控计划描述文件 327

4.4.1 测控计划描述文件的类型 328

4.4.2 构建测控计划描述文件的规则 330

4.4.3 测控计划描述文件的格式 332

4.5 测控计划 339

4.5.1 测控计划的类型 339

4.5.2 单星标称测控计划生成 343

4.5.3 单星测控计划生成 348

4.5.4 多星测控计划生成 355

第5章 星网故障对策 365

5.1 星网故障对策特点 365

5.2 测控网故障及对策 366

5.3 卫星故障及对策 368

6.1 飞行任务指挥序列 370

第6章 飞行任务的实施 370

6.2 指挥协同程序 371

6.2.1 测控网指挥协同程序 372

6.2.2 测控站指挥协同程序 374

6.3 专业人员分工与协同 374

6.4 技术文档 377

结束语 378

附录A 各类航天器的首次发射时间 379

附录B 航天器型谱 381

附录C 发射场作业模式 382

附录D 与航天员相关的设施、设备 384

附录E 通用频段划分和国际电联第3区域频段分配表 386

附录F 跟踪数据中继卫星的覆盖率 398

附录G 关于测量轨道短周期摄动的布站分析 406

附录H 关于测轨数据时标及其修正 407

附录I 测控软件 409

附录J 计算用常数 443

附录K 太阳及行星参数 445

附录L 技术文档 451

参考文献 455