本書以衛(wèi)星星座對地覆蓋問題為研究對象，采用數(shù)學形式化的方式與手段，將星座對地覆蓋問題描述為一個以衛(wèi)星、地面目標和時間為三要素的函數(shù)，提出了覆蓋函數(shù)的概念，構建了一套形式化符號系統(tǒng)，以這三個要素為要點對該函數(shù)的基本性質(zhì)進行研究，并對覆蓋問題的時間要素和空間要素進行分析，同時，基于上下確界理論，為所有覆蓋問題構建了統(tǒng)一的算法求解框架，最后對該函數(shù)的決策空間流形結構進行簡要分析。本書研究內(nèi)容偏向于數(shù)學化與理論化，圖文并茂，結構嚴謹。本書的研究成果將對衛(wèi)星星座理論體系有一定的補充，對與衛(wèi)星應用相關的多個領域有一定的指導意義。
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目錄
前言
第1章 衛(wèi)星星座對地覆蓋問題 1
1.1 衛(wèi)星星座對地覆蓋問題的提出 1
1.2 星座對地覆蓋問題常見算法分類 3
1.2.1 基于劃分的方法 3
1.2.2 基于覆蓋問題的某種數(shù)理特征的求解方法 6
1.2.3 將星座對地覆蓋問題投影到其他特征空間下進行分析的方法 7
1.3 星座對地覆蓋性能指標 8
1.4 本書的組織及主要內(nèi)容 10
第2 章 星座對地覆蓋問題的形式化描述 12
2.1 覆蓋函數(shù)定義 13
2.1.1 覆蓋狀態(tài)函數(shù) 13
2.1.2 覆蓋區(qū)域函數(shù) 20
2.1.3 覆蓋時間函數(shù) 21
2.2 覆蓋函數(shù)的基本性質(zhì) 21
2.3 上下界函數(shù)與覆蓋函數(shù)的計算 24
第3 章 覆蓋問題的衛(wèi)星要素分析 26
3.1 相關概念與定義 26
3.1.1 平面區(qū)域定義 26
3.1.2 集合同態(tài)映射 28
3.1.3 球面圓與球面弧段 28
3.1.4 星載傳感器的基本信息 29
3.1.5 衛(wèi)星局部坐標系定義 31
3.2 地球表面、斜截交平面與正截交平面之間的映射 32
3.2.1 可視錐到正截交平面的投影映射 33
3.2.2 正截交平面與斜截交平面之間的映射 34
3.2.3 斜截交平面與地球表面之間的映射 35
3.3 傳感器的截交可視域及其邊界的表示 36
3.3.1 傳感器的截交可視域邊界的表示 36
3.3.2 傳感器的截交可視域的表示 39
3.4 數(shù)值仿真 42
第4 章 覆蓋問題地面目標要素分析 57
4.1 網(wǎng)格點法 59
4.1.1 經(jīng)典網(wǎng)格點法的兩種數(shù)學解釋 59
4.1.2 經(jīng)典網(wǎng)格點法基本介紹 60
4.2 經(jīng)度條帶法 61
4.2.1 基本概念 61
4.2.2 衛(wèi)星對經(jīng)線的覆蓋計算 63
4.2.3 衛(wèi)星對經(jīng)度條帶的覆蓋范圍計算 65
4.2.4 經(jīng)度條帶法的覆蓋率計算 68
4.3 緯度條帶法 70
4.3.1 基本概念 70
4.3.2 衛(wèi)星對緯線的覆蓋計算 71
4.3.3 衛(wèi)星對緯度條帶的覆蓋范圍計算 73
4.4 數(shù)值仿真 74
第5 章 覆蓋問題的時間要素分析 80
5.1 連續(xù)性覆蓋計算 80
5.2 累積覆蓋計算 82
5.3 間斷性覆蓋計算 84
5.4 數(shù)值仿真實驗 85
5.4.1 星座的連續(xù)性覆蓋率仿真 85
5.4.2 星座的累積覆蓋率仿真 88
第6 章 覆蓋問題流形結構分析 93
6.1 衛(wèi)星仿真時段劃分 93
6.2 衛(wèi)星對緯線覆蓋的流形結構分析 94
6.2.1 衛(wèi)星對緯線覆蓋區(qū)間上下界計算 94
6.2.2 可視經(jīng)度范圍圖性質(zhì)分析 97
6.3 衛(wèi)星對緯度條帶覆蓋流形結構分析 100
6.4 數(shù)值仿真 102
6.4.1 可視經(jīng)度范圍圖 102
6.4.2 通過可視經(jīng)度范圍圖計算時間窗口 107
6.5 本章小結 108
參考文獻 109
后記 113
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