第1章 概论 1
第2章 天基预警系统概述 4
2.1 美国天基预警系统 4
2.1.1 国防支援计划 4
2.1.2 天基红外系统 8
2.1.3 太空跟踪与监视系统 11
2.2 俄罗斯/苏联天基预警系统 14
2.2.1 第一代天基预警卫星系统：“眼睛”系列卫量 14
2.2.2 第二代天基预警卫星系统：“预报”卫量 18
2.2.3 第三代“统一空间系统” 21
参考文献 22
第3章 天基预警系统的物理基础 24
3.1 弹道导弹预警的基本要求 24
3.1.1 总体要求 24
3.1.2 助推段的要求 25
3.1.3 自由段的要求 26
3.1.4 再入段的要求 26
3.2 导弹飞行的环境模型 26
3.2.1 空气动力及其力矩 26
3.2.2 地球引力和扰动引力 44
3.3 导弹飞行的动力学运动模型 50
3.3.1 弹道导弹动力学运动模型 50
3.3.2 无约束机动目标运动模型 52
3.3.3 导弹姿态控制 53
3.4 坐标系及其转换 57
3.4.1 坐标系系统 57
3.4.2 坐标系转换 62
参考文献 67
第4章 面向服务的天基预警系统体系结构设计技术 68
4.1 面向服务的系统设计思想 68
4.2 面向服务的体系结构设计技术 69
4.2.1 基于DoDAF的体系结构设计基础 69
4.2.2 面向服务的体系结构设计方法 77
4.2.3 天基预警系统作战视图模型 82
4.2.4 天基预警系统体系视图模型 95
4.2.5 天基预警系统服务视图模型 103
4.3 基于IDEF3的流程描述与验证技术 111
4.3.1 基于IDEF3的流程建模与分析方法 111
4.3.2 天基预警服务流程验证实例 114
参考文献 121
第5章 天基预警系统的组网及优化设计 123
5.1 天基预警系统组网及星座设计约束 123
5.1.1 目标可见性约束 123
5.1.2 传感器覆盖建模 126
5.1.3 定位精度模型 134
5.2 基于selfGDE3的低轨预警星座系统优化设计 136
5.2.1 低轨预警系统星座构型分析 136
5.2.2 基于自适应通用差异演化算法的优化设计方法 137
5.2.3 星座优化设计及验证 141
参考文献 153
第6章 天基低轨预警系统初始任务规划和资源调度技术 155
6.1 任务规划和资源调度问题分析 155
6.1.1 低轨预警系统任务规划调度概念模型 155
6.1.2 规划调度问题形式化描述 158
6.1.3 低轨预警系统任务规划调度输入和输出 162
6.1.4 低轨预警系统任务规划调度求解过程 164
6.2 基于补偿跟踪机制的初始任务规划调度建模 165
6.2.1 补偿跟踪机制 165
6.2.2 初始任务规划调度模型 168
6.3 初始规划调度模型求解 173
6.3.1 任务分解 173
6.3.2 基于动态优先级的启发式算法 175
6.4 算例与分析 182
6.4.1 仿真想定 182
6.4.2 资源冗余条件下的初始调度实例 183
6.4.3 资源无冗余条件下的初始调度实例 188
参考文献 195
第7章 天基低轨预警系统动态任务规划和资源调度技术 196
7.1 低轨预警系统动态任务规划分析 196
7.1.1 动态扰动因素分析和动态任务规划需求 196
7.1.2 动态任务规划原则 197
7.1.3 动态重规划调度模式和策略 198
7.2 动态规划和调度问题建模 202
7.2.1 基本假设 202
7.2.2 基于冲突集的动态重调度问题模型 202
7.3 动态规划和调度模型求解 206
7.3.1 模型求解预处理 206
7.3.2 基于冲突消除的启发式算法 208
7.4 算例与分析 211
参考文献 217
第8章 天基预警系统的定位与预报技术 218
8.1 通用目标观测和定位模型 218
8.1.1 观测模型 218
8.1.2 定位模型 219
8.2 高轨预警卫星对主动段目标的定位技术 220
8.2.1 双静止轨道卫星对目标定位 221
8.2.2 双大椭圆轨道卫星对目标定位 222
8.2.3 高轨与低轨卫星联合的目标定位 223
8.3 低轨预警卫星对自由段目标的定位技术 224
8.3.1 基于EKF的目标跟踪算法 225
8.3.2 多星联合定位及目标定位平滑 228
8.4 关机点估计和落点预报 232
8.4.1 关机点估计 232
8.4.2 落点预报 235
参考文献 238
第9章 天基预警系统的等效模拟系统设计 240
9.1 总体设计 240
9.1.1 系统的主要功能 240
9.1.2 系统的主要组成 241
9.1.3 系统的总体框架 242
9.2 各分系统功能设计 245
9.2.1 仿真任务管理分系统 245
9.2.2 导弹模拟分系统 246
9.2.3 预警卫星仿真分系统 251
9.2.4 数据处理分系统 253
9.2.5 信息传输仿真分系统 254
9.2.6 数据库分系统 255
9.2.7 视景仿真分系统 257