目錄
前言
第1章 空間光學(xué)概論 1
1.1 大氣層結(jié)構(gòu) 1
1.2 空間光學(xué)的發(fā)展歷史 8
1.3 空間光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 10
1.3.1 空間觀測領(lǐng)域 10
1.3.2 對地觀測領(lǐng)域 17
1.4 空間儀器的特點 20
1.4.1 空間儀器與地面設(shè)備的主要區(qū)別 20
1.4.2 空間光學(xué)有效載荷 20
1.5 光學(xué)遙感 25
1.5.1 定量遙感 25
1.5.2 高光譜遙感 27
1.6 小結(jié) 31
復(fù)習(xí)思考題 31
參考文獻 32
第2章 空間環(huán)境及其對空間光學(xué)遙感的影響 36
2.1 冷黑環(huán)境 39
2.2 真空環(huán)境 39
2.2.1 冷焊效應(yīng) 41
2.2.2 真空出氣效應(yīng) 44
2.2.3 真空質(zhì)量損失與可凝聚揮發(fā)物 44
2.2.4 真空放電效應(yīng) 46
2.2.5 真空環(huán)境對光學(xué)器件及其涂層的影響 47
2.3 微重力環(huán)境 48
2.4 粒子輻射環(huán)境 50
2.4.1 地球輻射帶 52
2.4.2 太陽宇宙線 53
2.4.3 銀河宇宙線 63
2.4.4 空間輻射效應(yīng) 63
2.4.5 原子氧 87
2.5 不同軌道高度的環(huán)境影響因素 92
2.5.1 不同軌道高度及其環(huán)境效應(yīng) 92
2.5.2 空間環(huán)境對航天器運行軌道的影響 93
2.5.3 空間環(huán)境對航天器姿態(tài)的影響 93
2.6 空間熱環(huán)境 96
2.7 微流星體和空間碎片 96
2.7.1 微流星體 96
2.7.2 空間碎片 96
2.8 空間環(huán)境模擬 97
2.9 小結(jié) 99
復(fù)習(xí)思考題 100
參考文獻 101
第3章 力學(xué)環(huán)境及其對空間光學(xué)遙感的影響 107
3.1 力學(xué)環(huán)境 108
3.1.1 振動 108
3.1.2 沖擊 110
3.1.3 失重 110
3.2 從地基到天基的力學(xué)變化 111
3.2.1 機械載荷 111
3.2.2 熱載荷 113
3.3 力學(xué)環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計準(zhǔn)則 115
3.3.1 等應(yīng)力準(zhǔn)則 115
3.3.2 熱光學(xué)設(shè)計準(zhǔn)則 118
3.3.3 熱設(shè)計準(zhǔn)則 118
3.3.4 光機材料選用準(zhǔn)則 119
3.4 結(jié)構(gòu)動態(tài)特性 127
3.5 光機熱一體化仿真技術(shù) 128
3.5.1 光機熱一體化仿真分析實施原理 129
3.5.2 光機熱一體化仿真分析流程 130
3.6 力載荷 132
3.7 小結(jié) 132
復(fù)習(xí)思考題 133
參考文獻 133
第4章 大氣光學(xué)環(huán)境及其對空間光學(xué)遙感的影響 136
4.1 光學(xué)遙感的意義 136
4.2 天體輻射源 138
4.2.1 太陽輻射 138
4.2.2 地球輻射 140
4.3 大氣光學(xué)特性 142
4.3.1 大氣密度 142
4.3.2 大氣折射 145
4.3.3 大氣反射 150
4.3.4 大氣吸收 156
4.3.5 大氣散射 161
4.3.6 光的衍射 164
4.4 小結(jié) 173
復(fù)習(xí)思考題 173
參考文獻 174
第5章 空間合作目標(biāo)光度特性 177
5.1 后向反射器種類 180
5.2 角反射器特性分析 181
5.2.1 角錐棱鏡的反射特性 181
5.2.2 角錐棱鏡的成像特性 183
5.2.3 角錐棱鏡角度誤差的影響 186
5.2.4 角錐棱鏡面形誤差的影響 187
5.3 角反射器反射均勻性分析 189
5.4 角反射器的遠場衍射效應(yīng)仿真 192
5.5 球形后向反射器 198
5.5.1 球形后向反射器幾何特征分析 198
5.5.2 球形后向反射器發(fā)散角影響分析 199
5.5.3 貓眼效應(yīng)的利用 201
5.6 小結(jié) 201
復(fù)習(xí)思考題 202
參考文獻 202
第6章 空間非合作目標(biāo)光度特性 204
6.1 空間非合作目標(biāo)探測能力分析 209
6.2 探測背景光度特性 211
6.3 空間非合作目標(biāo)反射光光度特性 211
6.4 空間非合作目標(biāo)的亮度特性 214
6.4.1 長方形類目標(biāo)光度特性 215
6.4.2 圓柱體類目標(biāo)光度特性 216
6.4.3 球狀目標(biāo)光度特性 216
6.4.4 軌道周期內(nèi)的光度特性 218
6.5 空間非合作目標(biāo)的熱輻射特性 222
6.6 壽命末期空間目標(biāo)的光度特性 227
6.7 具有光學(xué)隱身功能的非合作目標(biāo)光度特性 232
6.7.1 觀測高度的影響 233
6.7.2 觀測天頂角的影響 234
6.8 空間非合作目標(biāo)的光譜特性 236
6.9 小結(jié) 239
復(fù)習(xí)思考題 240
參考文獻 240
第7章 空間光學(xué)遙感基礎(chǔ) 242
7.1 遙感器 242
7.1.1 遙感器的組成 242
7.1.2 遙感器的分類 243
7.2 空間光學(xué)遙感器的特性 249
7.3 空間光學(xué)遙感器的基本性能指標(biāo) 252
7.3.1 空間分辨率 252
7.3.2 光譜分辨率 255
7.3.3 輻射分辨率 256
7.3.4 時間分辨率 256
7.4 空間光學(xué)遙感器的綜合性能評價 257
7.4.1 信噪比 258
7.4.2 調(diào)制傳遞函數(shù) 261
7.4.3 能量集中度 268
7.5 空間光學(xué)遙感器發(fā)展趨勢 269
7.6 小結(jié) 271
復(fù)習(xí)思考題 271
參考文獻 272
第8章 空間運動目標(biāo)光學(xué)探測方法 273
8.1 光學(xué)測距法 273
8.1.1 主動測距法 274
8.1.2 被動測距法 277
8.2 激光雷達 284
8.2.1 激光雷達的基本構(gòu)成 284
8.2.2 激光測距雷達 285
8.2.3 激光測速雷達 286
8.2.4 激光跟蹤雷達 287
8.2.5 激光成像雷達 288
8.3 微波雷達 289
8.3.1 微波雷達的構(gòu)成 289
8.3.2 微波測距雷達 290
8.3.3 微波測速雷達 291
8.3.4 微波測角雷達 291
8.4 光電成像系統(tǒng) 293
8.4.1 可見光探測 294
8.4.2 紅外測量 296
8.4.3 紫外測量 296
8.4.4 不同載荷優(yōu)缺點 297
8.5 復(fù)合探測 298
8.5.1 雙(多)目探測與激光雷達的復(fù)合載荷探測 298
8.5.2 單目視覺與激光雷達復(fù)合探測 300
8.5.3 基于星敏感器的泛在探測 301
8.6 空間目標(biāo)定位方法 309
8.6.1 基于單星定位方法 310
8.6.2 基于多星定位方法 311
8.6.3 異源傳感器信息融合協(xié)同定位 313
8.7 小結(jié) 314
復(fù)習(xí)思考題 315
參考文獻 315
附錄一 主要參數(shù) 317
附錄二 主要縮略詞及中英文對照 318
附錄三 角反射器入射角與有效反射面積及相位角的關(guān)系 324
關(guān)鍵詞索引 326
應(yīng)用案例索引 328