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第1章 概述1

1.1航天1

1.1.1空域划分1

1.1.2航天资源2

1.1.3航天活动3

1.1.4航天系统5

1.2航天器5

1.2.1概念5

1.2.2分类7

1.2.3组成12

1.2.4特点15

1.2.5现状与发展趋势17

1.3航天器有效载荷18

1.3.1概念18

1.3.2分类18

1.3.3地位与作用19

第2章 有效载荷工作环境与效应22

2.1外部空间环境22

2.1.1地球大气环境25

2.1.2等离子体环境31

2.1.3地球磁场34

2.1.4粒子辐射环境36

2.1.5空间光辐射环境39

2.1.6空间引力场41

2.1.7微流星体与空间碎片43

2.1.8行星际空间环境45

2.2空间环境效应45

2.2.1大气环境效应47

2.2.2等离子体环境效应50

2.2.3地磁场效应51

2.2.4粒子辐射环境效应51

2.2.5空间光辐射环境效应53

2.2.6失重效应54

2.2.7微流星体与空间碎片的危害55

2.3平台内部环境57

2.3.1力学环境57

2.3.2热环境58

2.3.3电磁环境58

2.4平台内部环境效应59

2.4.1力学环境效应59

2.4.2热环境效应59

2.4.3电磁环境效应60

第3章 有效载荷系统研制62

3.1航天器系统研制阶段62

3.2有效载荷系统研制的程序和要求65

3.2.1研制程序65

3.2.2研制要求67

3.3有效载荷分析与设计68

3.3.1约束条件分析68

3.3.2环境适应性分析与设计70

3.3.3性能参数分析与选择71

3.3.4热控设计72

3.3.5电磁兼容性设计73

3.3.6寿命与可靠性设计77

3.3.7个性化特殊设计78

3.3.8配置与布局设计81

3.3.9常用分析与设计工具83

3.4有效载荷试验与测试89

3.4.1环境适应性试验90

3.4.2电磁兼容性试验92

3.4.3可靠性试验93

3.4.4在轨测试93

第4章 遥感类有效载荷94

4.1遥感理论基础94

4.1.1电磁波与电磁波谱94

4.1.2辐射度学与光度学98

4.1.3地球大气对太阳辐射的影响104

4.1.4地物的反射辐射与热辐射108

4.1.5航天遥感基本原理110

4.2光学成像遥感器113

4.2.1基本概况113

4.2.2胶片型空间相机118

4.2.3光机扫描仪123

4.2.4空间CCD相机127

4.2.5空间相机的典型应用131

4.3微波遥感器132

4.3.1雷达组成与工作原理133

4.3.2微波高度计135

4.3.3微波散射计136

4.3.4微波辐射计137

4.3.5成像雷达137

4.4电子侦察卫星有效载荷145

4.4.1天线146

4.4.2接收机147

4.4.3信号处理设备148

4.5典型的遥感类有效载荷应用系统148

4.5.1 KH-12照相侦察卫星148

4.5.2 Lacrosse雷达成像侦察卫星150

4.5.3 Trumpet电子侦察卫星151

4.5.4 DSP导弹预警卫星152

第5章 通信类有效载荷154

5.1卫星通信概述154

5.1.1卫星通信的概念154

5.1.2卫星通信的特点155

5.1.3卫星通信系统的组成157

5.1.4卫星通信系统的工作过程158

5.1.5卫星通信系统的分类159

5.2有效载荷组成与基本参数160

5.2.1有效载荷组成160

5.2.2基本参数161

5.3星载通信天线166

5.3.1星载通信天线的分类与基本特性166

5.3.2星载通信天线的研制要求168

5.3.3多波束卫星天线技术170

5.4星载转发器178

5.4.1透明转发器178

5.4.2处理转发器179

5.4.3转发器的应用现状180

5.5典型通信卫星有效载荷181

5.6典型的通信类有效载荷应用系统182

5.6.1国防卫星通信系统182

5.6.2“军事星”卫星通信系统184

5.6.3全球宽带卫星185

第6章 导航类有效载荷187

6.1卫星导航概述187

6.1.1卫星导航定位和测速方法的分类187

6.1.2卫星导航的性能指标188

6.1.3卫星导航发展简介189

6.2低轨测速导航系统及有效载荷190

6.2.1系统组成190

6.2.2工作原理191

6.2.3有效载荷191

6.3全球导航定位系统及有效载荷192

6.3.1系统组成192

6.3.2工作原理193

6.3.3有效载荷195

6.4地球同步卫星无线电测定系统及有效载荷196

6.4.1系统组成196

6.4.2工作原理197

6.4.3有效载荷198

6.5典型的导航类有效载荷应用系统198

第7章 科学类有效载荷201

7.1空间环境探测有效载荷201

7.1.1磁场测量仪器201

7.1.2质谱计204

7.1.3光谱仪207

7.1.4空间带电粒子探测器208

7.1.5空间碎片探测器209

7.1.6空间辐射效应探测器213

7.2深空探测有效载荷213

7.3空间科学试验有效载荷215

7.3.1空间材料科学试验215

7.3.2空间生命科学试验217

7.3.3空间药物生产试验217

第8章 对抗类有效载荷219

8.1天基攻防技术219

8.1.1天基攻击技术219

8.1.2卫星系统脆弱性及防御技术222

8.2天基激光武器229

8.2.1研究概况230

8.2.2光源——激光器233

8.2.3激光武器破坏效应248

8.3天基微波武器248

8.3.1天基微波武器的类型249

8.3.2高功率微波武器组成与工作原理250

8.3.3高功率微波产生器件251

8.3.4微波功率合成253

8.3.5微波武器破坏效应254

8.4天基动能武器255

8.4.1 KKV组成与关键技术255

8.4.2 KKV拦截方式257

8.4.3 KKV拦截精度258

8.4.4 KKV的破坏效应259

参考文献260