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第1章 系统概述 1

1.1 国外概况 2

1.2 天基雷达类型 5

1.2.1 轨道交会雷达 5

1.2.2 天基合成孔径雷达（SAR） 6

1.3 天基监视雷达 10

1.3.1 天基监视雷达的作用 10

1.3.2 天基监视雷达的特点 11

1.3.3 概念和要考虑的问题 15

1.3.4 技术难题与系统组成 34

参考文献 41

第2章 轨道与星座 43

2.1 航天器轨道 44

2.2 星座设计 45

2.3 星座设计因素 47

2.4 星座基本构型 49

2.4.1 δ星座 49

2.4.2 σ星座 50

2.4.3 玫瑰星座 51

2.4.4 小量偏置Walker星座 52

2.4.5 复合Walker星座 52

2.4.6 椭圆轨道＋赤道轨道混合星座 55

2.4.7 太阳同步轨道异构星座 55

2.4.8 非均匀星座 56

2.5 相关数学模型 57

2.5.1 基本公式 57

2.5.2 轨道参数计算 57

2.5.3 星下点计算 59

2.5.4 覆盖角计算 59

2.6 星座覆盖和协同工作 61

2.6.1 覆盖性能 61

2.6.2 网格模型 64

2.6.3 协同工作 65

2.7 星座优化设计 66

2.7.1 系统协调 67

2.7.2 多学科优化 68

2.7.3 协作优化 69

参考文献 73

第3章 电离层环境 75

3.1 电离层介质 76

3.1.1 相关理论 76

3.1.2 结构分层 77

3.1.3 传播参数 79

3.1.4 闪烁 80

3.1.5 影响因素 85

3.1.6 模型和测量 87

3.2 传播信道特性 89

3.2.1 相位超前与色散 89

3.2.2 法拉第旋转 90

3.2.3 群时延与色散 91

3.2.4 多普勒效应 91

3.3 雷达双程信号特征 92

3.3.1 一阶统计特征 92

3.3.2 二阶统计特征 93

3.4 电离层与目标检测 95

参考文献 99

第4章 目标特性 101

4.1 目标RCS 103

4.1.1 目标建模 104

4.1.2 目标RCS计算 108

4.1.3 目标RCS测量 111

4.2 近地目标RCS 112

4.2.1 飞机目标RCS的规律性结论 112

4.2.2 飞机目标RCS与频率的关系 113

4.2.3 反隐身 114

4.3 空间目标RCS 115

4.3.1 弹道导弹RCS 115

4.3.2 各类卫星RCS 128

4.3.3 诱饵 129

4.4 海面目标RCS 129

4.5 地面目标RCS 130

参考文献 130

第5章 系统仿真 133

5.1 研究概况 134

5.1.1 航天器仿真工具箱 134

5.1.2 信号处理验证系统 135

5.1.3 RLSTAP/ADT 137

5.2 系统建模 140

5.2.1 RCS图景 141

5.2.2 雷达与图景的交互 143

5.3 杂波仿真 145

5.3.1 地面散射特性仿真地图 145

5.3.2 杂波协方差矩阵与杂波内部运动 148

5.3.3 天线增益模式 152

5.4 地球自转效应 153

5.5 距离重叠效应 160

参考文献 162

第6章 信号检测 165

6.1 目标检测 166

6.1.1 单个脉冲 166

6.1.2 脉冲串 168

6.1.3 起伏目标 169

6.2 杂波背景下的检测 171

6.2.1 瑞利杂波背景下的CFAR检测 171

6.2.2 非瑞利杂波背景下的CFAR检测 173

6.3 扩展目标检测 176

6.3.1 问题描述 177

6.3.2 广义似然比检验 178

6.3.3 虚警概率和门限评估 181

6.3.4 信号子空间估计 183

6.3.5 信源数估计 188

6.4 跟踪后检测 191

6.4.1 概述 191

6.4.2 几种典型算法 192

6.4.3 总结 193

参考文献 194

第7章 杂波抑制 195

7.1 传统杂波消除方法 196

7.2 电子DPCA技术 199

7.2.1 相控阵天线实现 200

7.2.2 反射器天线实现 211

7.3 三通道DPCA技术 214

7.3.1 系统架构 214

7.3.2 PRF校正 218

7.3.3 频率校正 219

7.3.4 ASAR DPCA 219

7.3.5 非相干积累 219

7.3.6 单脉冲测角 220

7.4 STAP技术 221

7.4.1 杂扰的空时描述 222

7.4.2 协方差矩阵模型 225

7.4.3 波束域方法 226

7.4.4 参数化方法 228

7.5 知识辅助的信号处理 232

7.5.1 信号处理架构 232

7.5.2 先前CPI数据与地面散射特性 236

7.5.3 期望值最大化算法 238

7.5.4 有色载入技术 243

参考文献 247

第8章 天线技术 249

8.1 大型可展开天线 250

8.1.1 薄膜反射面天线 251

8.1.2 薄膜平面阵列天线 251

8.1.3 大型有源透镜天线 253

8.1.4 关键技术 254

8.2 天线展开结构 255

8.2.1 研究概况 255

8.2.2 充气可展开结构 257

8.2.3 关键技术 260

8.3 天线热分析 262

8.3.1 研究概况 263

8.3.2 空间轨道热分析 263

8.3.3 传热方式 267

8.4 天线测量和校准 268

8.4.1 标准反射器测量 268

8.4.2 均匀分布目标测量 269

8.4.3 地面接收机测量 270

8.4.4 天线测量方法比较 271

8.4.5 大型天线自动校准 273

8.5 相控阵天线 277

8.5.1 相控阵体制 277

8.5.2 主要技术指标 278

8.5.3 辐射单元和T/R组件 279

8.5.4 馈电网络、波控器和阵面电源 282

8.5.5 天线的监测、校正与冷却 282

8.5.6 单元间距与排列 283

8.5.7 天线加权 285

8.5.8 宽带工作 286

8.5.9 幅度和相位随机误差 288

参考文献 290

第9章 指标、参数和系统 291

9.1 战术指标 292

9.1.1 威力和威力覆盖 292

9.1.2 精度和分辨率 297

9.1.3 数据率 298

9.1.4 其他指标 298

9.2 技术指标 299

9.2.1 频段 299

9.2.2 天线 301

9.2.3 功能和工作方式 303

9.2.4 信号处理 305

9.2.5 测角方式 311

9.2.6 数据处理 311

9.3 参数设计 312

9.3.1 天线增益 312

9.3.2 发射功率 312

9.3.3 天线副瓣电平 316

9.3.4 系统动态范围 319

9.3.5 系统稳定性 320

9.3.6 工作波形 324

9.4 系统设计 325

9.4.1 检测动目标的性能 325

9.4.2 覆盖率 328

9.4.3 SAR工作原理 329

9.4.4 SAR的作用距离 331

9.4.5 SAR的PRF选择 333

9.4.6 SAR的信号处理 335

参考文献 337

第10章 双基地和分布式系统 339

10.1 双基地天基监视雷达 340

10.1.1 工作方式 340

10.1.2 双基地STAP 345

10.1.3 预检测处理 350

10.1.4 未来新型天基发射机 353

10.2 分布式天基监视雷达 357

10.2.1 系统特点 358

10.2.2 模式综合 359

10.2.3 波形设计 366

参考文献 375

索引 377