第一章 概论 1
1.1 引言 1
1.2 测控技术的发展概况 4
1.2.1 测控体制发展的三个阶段 4
1.2.2 测控系统的应用概况 8
1.2.3 发展中的我国测控技术 10
1.3 测控系统的功能、作用和地位 10
1.3.1 跟踪测轨 10
4.4.1 在载人航天中的应用 11
1.3.2 遥测 11
1.3.3 遥控 12
1.4 测控系统的发展趋势 14
第二章 测控的基本工作原理 17
2.1 概述 17
2.2 测轨的基本原理 18
2.2.1 无线电外测 18
2.2.2 光学外测 31
2.3 遥测的基本原理 33
2.3.1 遥测分系统的组成和特点 33
2.3.2 遥测信息传输系统模型 35
2.3.3 遥测信号的调制体制 36
2.3.4 遥测信号的多路传输 38
2.3.5 遥测终端设备 41
2.4 遥控的基本原理 41
2.4.1 遥控系统的组成和工作过程 42
2.4.2 遥控系统的体制 44
2.5 指挥、监视和控制 44
2.5.1 作用和地位 44
2.5.2 组成 45
2.5.3 功能 49
2.5.4 实现 52
2.6 时统 54
第三章 统一载波测控系统 56
3.1.1 “统一”的基本原理 56
3.1 概述 56
3.1.2 统一载波测控系统的特点 57
3.2 统一载波系统的工作原理及其组成 58
3.2.1 统一载波系统的工作原理 58
3.2.2 统一载波系统的组成 62
3.2.3 系统捕获的工作过程 67
3.3 统一载波测控系统中采用的新技术 71
3.3.1 数字载波环 71
3.3.2 综合基带设备 78
3.4 统一载波测控系统的应用 80
3.4.1 在同步卫星测控中的应用 80
3.4.6 在多站制高精度测控系统中的应用 81
3.4.2 在中、低轨卫星测控中的应用 81
3.4.4 卫星的业务测控 81
3.4.5 在深空跟踪通信中的应用 81
3.4.3 在小卫星测控中的应用 81
3.4.7 航天测控联网的国际合作 82
3.4.8 在无人机测控中的应用 82
3.4.9 在载人航天中的应用 82
第四章 跟踪与数据中继卫星系统(TDRSS) 85
4.1 概述 85
4.1.1 天基测控系统的基本概念 85
4.1.2 TDRSS的特点和“T”、“DR”综合的基本原理 87
4.1.3 TDRSS定轨原理 89
4.1.4 TDRSS概貌及其中继通信空间网络 91
4.2 TDRSS的组成及工作原理 94
4.2.1 地面终端站 94
4.2.2 跟踪与数据中继卫星 99
4.2.3 用户航天器应答机 103
4.2.4 TDRSS的捕获 105
4.3 数据中继和测距、测速 107
4.3.1 高速数传 107
4.3.2 扩频技术及其在TDRSS中的应用 108
4.3.3 纠错编译码技术及其在TDRSS中的应用 108
4.3.4 码分多址技术及其在TDRSS中的应用 109
4.4 TDRSS的应用 110
4.4.2 各种中、低轨卫星和航天器 111
4.4.3 运载火箭靶场安全系统 112
4.4.6 在遥感飞机系统中的应用 113
4.4.5 对运载火箭发射的跟踪测轨 113
4.4.4 运载火箭的遥测 113
4.4.7 在无人驾驶飞行器中的应用 114
4.4.8 在海上浮标中的应用 114
4.4.9 对地面高速数据的中继传输 114
4.5 TDRSS的发展 115
4.5.1 新一代的TDRS星 117
4.5.2 第二代地面终端站 118
4.5.3 第四代TDRSS用户应答机 118
4.5.4 向Ka频段发展 119
4.5.5 测轨精度的提高 120
4.5.6 CCD信号处理技术 121
4.5.7 相控阵天线技术 121
4.5.8 军事战略战术中继卫星 122
5.1 概述 123
第五章 CPS与遥控、遥测组合系统 123
5.1.1 GPS的基本概念 124
5.1.2 差分GPS(DGPS) 128
5.1.3 广域差分GPS(WADGPS) 129
5.2 GPS空间应用的特点 130
5.2.1 空间运动轨道规律性的作用 130
5.2.2 对用户航天器的覆盖情况 131
5.2.3 用户航天器定位信号受大气延迟影响的情况 132
5.3 飞行器的GPS定轨原理及组成 133
5.3.1 飞行器载GPS定位系统的组成 133
5.3.2 飞行器载GPS定位系统提高精度的方法 137
5.4 GPS在测控中的应用 138
5.4.1 对飞行器轨道和位置的测量 138
5.4.4 飞船的交会对接 139
5.4.5 导弹的外测 139
5.4.3 姿态测量 139
5.4.2 用户星轨道的精密测量 139
第六章 深空跟踪通信系统 141
6.1 概述 141
6.2 深空跟踪通信的特点 144
6.2.1 超远程测控通信 144
6.2.2 深空通信的调制／解调方式和接收机 145
6.2.3 深空探测器的定轨 146
6.2.4 极大口径天线和超低噪声接收技术 147
6.2.5 深空应答机的轻小型化 147
6.2.6 深空通信向K频段扩展 148
6.3 系统的组成和工作原理 148
6.3.1 组成 148
6.3.2 深空测控通信系统 148
6.3.3 跟踪分系统 150
6.3.4 遥测分系统 151
6.3.5 遥控指令分系统 152
6.4 深空网发展展望 152
6.4.1 深空网的用户 152
6.4.2 射束波导天线 153
6.4.3 Ka频段 153
6.4.4 HEMT放大器 154
6.4.5 新型接收机 154
6.4.6 天线组阵 155
6.4.7 新的纠错码 155
6.4.8 数据压缩 155
6.4.9 离子钟 156
6.4.10 深空应答机 156
6.4.11 再设计 156
7.1.1 导弹的分类 157
7.1.2 导弹的飞行弹道 157
第七章 导弹测控系统 157
7.1 概述 157
7.1.3 导弹的空间飞行环境 158
7.1.4 导弹测控的特点 159
7.2 导弹测控的功能 160
7.2.1 导弹内部参数的测量——遥测 160
7.2.2 导弹轨道参数的测量——外测 160
7.2.3 导弹的控制 160
7.3 导弹测控系统的组成 161
7.3.1 地面设备 161
7.3.2 弹载设备 162
7.3.3 靶场保障设备 162
7.4.1 中长基线干涉仪 163
7.4 几种典型的主动段测量设备 163
7.4.2 短基线测速干涉仪 168
7.5.3 长基线连续波雷达 168
7.4.4 单脉冲雷达 169
7.4.5 距离和距离变化率系统 169
7.5 再入段测量 172
7.5.1 再入段测量的特点 172
7.5.2 再入段测量的任务 172
7.5.3 再入段测量设备 173
7.6 导弹测控的发展 173
第八章 巡航导弹测控系统 174
8.1 概述 174
8.2 巡航导弹测控综述 175
8.2.1 巡航导弹测量的基本精度要求 175
8.2.2 常用的测量传感器 176
8.2.3 测量平台 177
8.3 巡航导弹飞机测控站 178
8.3.1 机载平台测量系统 178
8.3.2 机载雷达 179
8.3.3 其它辅助设备 179
8.4 巡航导弹混合测控系统 179
8.4.1 巡航导弹的机载GPS／GLONASS测量系统 180
8.4.2 地面测控设备 183
8.5 巡航导弹测控系统的发展趋势 186
第九章 小卫星和同温层气球测控系统 187
9.1 概述 187
9.2 小卫星测控系统的特点和要求 187
9.2.1 多星测控和管理 187
9.2.4 降低测控保障费用、简化测控功能 188
9.2.3 测控与业务管理相结合 188
9.2.2 快速跟踪与测控通信 188
9.2.5 独立测控网或测控设备 189
9.2.6 测控设备的机动性、多用途 189
9.2.7 具有与国家测控网或测控中心的双向通信功能 189
9.2.8 采用微机专家系统实现业务管理高度自动化 189
9.3 系统的组成、功能及工作过程 190
9.3.1 小卫星测控系统的设备组成 190
9.3.2 小卫星测控系统的工作过程 190
9.3.3 各分系统的组成和功能 190
9.4 典型的小卫星测控系统 194
9.4.1 典型的测控系统 194
9.4.2 典型的地面测控和业务管理系统 195
9.4.3 移动式地面站 195
9.5.1 测控设备的综合化和数字化 196
9.5 小卫星测控采用的新技术 196
9.5.2 测控设备的模块化和标准化 197
9.5.3 GPS的应用 197
9.5.4 TDRSS的应用 198
9.6 同温层气球平台的测控 199
9.6.1 同温层气球地面保障系统 199
9.6.2 同温层气球的空中保障系统 202
第十章 无人机测控系统 205
10.1 概述 205
10.1.1 无人机简介 205
10.1.2 无人机测控在无人机中的地位与作用 206
10.1.3 无人机统一测控系统 208
10.1.4 无人机测控系统的分类 208
10.2.1 遥控 210
10.2 无人机测控系统的基本工作原理 210
10.2.2 遥测 213
10.2.3 测距与跟踪测角 214
10.2.4 图像侦察信息传输 216
10.2.5 数据转发 217
10.2.6 空中中继无人机测控系统 218
10.2.7 多目标无人机的测控 222
10.3 无人机测控系统军事应用举例 224
10.4 无人机测控技术发展展望 225
10.4.1 从美国的无人机发展计划谈起 225
10.4.2 无人机测控系统的发展方向 226
11.1.1 常规靶场兵器外弹道测量的重要意义 228
11.1.2 常规靶场兵器弹丸分类及外弹道测量的特点 228
11.1 概述 228
第十一章 常规靶场兵器外弹道测量系统 228
11.1.3 外弹道测量对测量设备的要求 229
11.2 连续波测速雷达外弹道测量基本原理 229
11.2.1 连续波雷达测速原理(雷达径向速度测量) 229
11.2.2 坐标变换的应用 230
11.2.3 雷达的角度跟踪原理 231
11.2.4 FFT(快速傅里叶变换)技术在测速和测角中的应用 232
11.2.5 弹丸的后视雷达截面 233
11.3 典型测速雷达设备的组成及工作特点 234
11.3.1 MVR—1初速雷达 234
11.3.2 弹道分析系统 235
11.3.3 WEIBEL自跟踪测速弹道分析系统 238
11.3.4 多普勒测速雷达的国外发展状况及性能比较 238
11.3.5 毫米波雷达 239
11.3.6 脉冲雷达 240
参考文献 240