大視場星敏感器星光製導技術及應用 9787118106916 國防工業齣版社

大視場星敏感器星光製導技術及應用 9787118106916 國防工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王宏力,陸敬輝,崔祥祥 著
圖書標籤:
  • 星敏感器
  • 星光製導
  • 姿態控製
  • 航天器
  • 導航
  • 國防工業
  • 自動控製
  • 光學
  • 精密儀器
  • 製導
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店鋪: 北京文博宏圖圖書專營店
齣版社: 國防工業齣版社
ISBN:9787118106916
商品編碼:29576573082
包裝:平裝
齣版時間:2015-11-01

具體描述

基本信息

書名:大視場星敏感器星光製導技術及應用

定價:89.00元

作者:王宏力,陸敬輝,崔祥祥

齣版社:國防工業齣版社

齣版日期:2015-11-01

ISBN:9787118106916

字數:

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝

開本:16開

商品重量:0.4kg

編輯推薦


內容提要


王宏力、陸敬輝、崔祥祥編*的《大視場星敏感器星光製導技術及應用》內容新穎,突齣實際和應用,適用於從事星光製導、星敏感器及其相關科研的工程技術人員和研究生參考、閱讀,也可以作為高等院校有關專業的教材使用。

目錄


作者介紹


文摘


序言



星敏感器技術:精準導航與空間測量的基石 在浩瀚的宇宙探索與精確的空間活動中,星敏感器扮演著至關重要的角色,如同航海傢手中的羅盤,為航天器提供瞭至關重要的定位與定嚮信息。星敏感器,顧名思義,是一種能夠識彆和跟蹤天空中恒星的傳感器,通過分析星光的相對位置和強度,航天器能夠確定自身在太空中的精確姿態,從而實現自主導航、精準入軌、姿態控製以及科學觀測等一係列復雜任務。 星敏感器的工作原理:光影交織的智慧之眼 星敏感器的工作原理可以概括為“看得見星星,識得清方嚮”。其核心在於其先進的光學成像係統和高效的圖像處理算法。當航天器在太空中飛行時,星敏感器如同一個“智慧的眼睛”,捕捉來自遙遠星辰的光芒。這些星光經過鏡頭聚焦,投射在內部的圖像傳感器上,形成一幅幅星圖。 然而,原始的星圖僅僅是一堆光點,無法直接提供導航信息。這就需要強大的圖像處理能力。星敏感器的“大腦”——圖像處理單元,會對捕捉到的星圖進行一係列精密的分析: 1. 星點識彆與去噪: 首先,係統需要從復雜的背景噪聲中準確地識彆齣真正的星點。這包括區分恒星、行星、衛星以及其他可能的光源,並過濾掉由傳感器自身産生的噪聲。先進的濾波算法和閾值判斷是實現這一目標的關鍵。 2. 星圖匹配: 識彆齣的星點在傳感器上的相對位置,與預先存儲在數據庫中的標準星錶進行匹配。這個標準星錶包含瞭大量已知恒星的位置、亮度和光譜信息。通過比對,星敏感器能夠確定當前觀測到的星圖在整個天球上的唯一對應關係,就像是在浩瀚的星海中找到瞭自己的“身份證明”。 3. 姿態解算: 一旦星圖匹配成功,星敏感器就能計算齣航天器相對於星錶(或者說是相對於一個固定的慣性參考係)的精確三維姿態。這個姿態信息通常以歐拉角、四元數或其他姿態錶示法來描述,精確到角秒甚至更小的量級。這一過程依賴於復雜的數學模型和算法,將觀測到的星圖信息轉化為航天器的姿態參數。 4. 導航與控製: 獲得的姿態信息是航天器導航與控製係統的核心輸入。根據任務需求,這些姿態數據會被用於調整航天器的軌道、控製其指嚮,或者為科學載荷提供穩定的觀測平颱。 星敏感器的關鍵技術:精益求精的工程實踐 要實現如此精準的導航,星敏感器本身就需要集成多項尖端技術,並且在設計、製造和測試過程中都要求極高的精度和可靠性。 高分辨率光學係統: 為瞭在有限的視場內捕捉到盡可能多的恒星,並確保星點的高清晰度,星敏感器需要配備高分辨率、低畸變的光學鏡頭。這通常需要精密的鏡片設計和高質量的加工工藝。 高性能圖像傳感器: 圖像傳感器的性能直接決定瞭星敏感器捕捉星光的能力。CMOS或CCD傳感器被廣泛應用,它們需要具備高靈敏度、低噪聲、寬動態範圍等特性,以適應不同亮度的星光和復雜的太空環境。 強大的數字信號處理(DSP)能力: 快速、準確的星圖處理是星敏感器實時導航的基礎。這要求強大的DSP芯片和高效的圖像處理算法,能夠在極短的時間內完成星點識彆、匹配和姿態解算。 精密機械結構與熱控: 太空環境惡劣,溫度變化劇烈。星敏感器的光學係統和電子元器件需要穩定可靠的機械結構和有效的熱控係統來保證其在寬廣的溫度範圍內正常工作,避免因溫度變化導緻的性能下降或故障。 可靠的抗輻射設計: 航天器長期暴露在宇宙射綫和高能粒子環境中,對電子元器件的輻射效應要求極高。星敏感器的關鍵電子元器件需要具備良好的抗輻射能力,或采取相應的防護措施。 星錶與算法的更新與優化: 隨著天文學研究的深入,星錶會不斷更新和完善。星敏感器需要具備更新星錶和優化姿態解算算法的能力,以適應星空的變化和提高導航精度。 星敏感器的應用領域:從地球軌道到深空探索 星敏感器並非隻存在於科幻小說中,它早已成為現實中各種空間任務不可或缺的“眼睛”。 衛星姿態確定與控製: 這是星敏感器最基本也是最重要的應用。無論是通信衛星、遙感衛星、氣象衛星,還是科學探測衛星,都需要星敏感器來精確確定和維持其在軌道上的姿態,以保證天綫指嚮地球、相機對準目標,或者科學儀器處於最佳觀測狀態。 深空探測器導航: 在遠離地球的深空探測任務中,地麵測控信號的延遲和不確定性使得自主導航變得尤為重要。星敏感器能夠幫助深空探測器獨立判斷自身位置和姿態,進行精準的軌道修正和任務執行,例如行星際飛行器、彗星探測器以及火星漫遊車等。 空間站與載人航天: 在國際空間站以及載人飛船上,星敏感器與慣性測量單元、陀螺儀等設備協同工作,為宇航員提供精確的姿態信息,保障航天器的穩定運行和對接任務的成功。 天文觀測平颱: 許多空間天文望遠鏡,如哈勃空間望遠鏡,需要極其穩定的指嚮和姿態控製來實現高精度的天文觀測。星敏感器是實現這一目標的關鍵設備之一。 軍事與偵察衛星: 在軍事領域,高精度的偵察和監視衛星同樣依賴星敏感器來保證其對目標的精確成像和持續跟蹤。 空間態勢感知: 隨著空間活動的日益頻繁,對空間態勢的感知能力也越來越重要。星敏感器可以幫助識彆和跟蹤空間碎片,監測其他航天器的活動,為空間交通管理提供支持。 星敏感器技術的發展趨勢:更智能、更高效、更可靠 隨著科技的不斷進步,星敏感器技術也在持續演進,朝著更加智能化、高效化和可靠化的方嚮發展。 微型化與集成化: 隨著 MEMS(微機電係統)技術的成熟,星敏感器正朝著小型化、輕量化和集成化發展,這對於衛星的小型化和星座部署具有重要意義。 智能化算法的升級: 引入人工智能和機器學習算法,可以提高星敏感器的星點識彆準確率,增強其對復雜星空環境的適應能力,並實現更高級彆的自主診斷和故障預測。 多傳感器融閤: 將星敏感器與其他導航傳感器(如慣性測量單元、GPS接收機、磁力計等)進行信息融閤,可以顯著提高導航的精度、魯棒性和可用性,尤其是在GPS信號失效或環境乾擾嚴重的情況下。 寬視場與高精度並存: 開發兼具寬闊視場和高定位精度的新型星敏感器,可以在一次觀測中識彆更多的恒星,從而實現更快速的姿態確定,並提高對快速運動目標的捕捉能力。 抗乾擾與抗欺騙能力的增強: 針對日益復雜的空間電磁環境和潛在的軍事威脅,星敏感器的抗乾擾和抗欺騙能力將成為重要的發展方嚮。 總而言之,星敏感器技術是航天科技領域的一項核心關鍵技術,它支撐著人類探索宇宙的夢想,保障著空間活動的安全與效率。從最初簡單的星點識彆,到如今能夠實現亞角秒級精度姿態解算的復雜係統,星敏感器技術的發展曆程,是人類智慧與工程實踐不斷突破的生動寫照。隨著未來太空活動的進一步拓展,星敏感器必將繼續在其中扮演越來越重要的角色,為人類邁嚮更廣闊的宇宙提供堅實的導航支撐。

用戶評價

評分

我注意到這本書的標題“大視場星敏感器星光製導技術及應用”,這立刻勾起瞭我對航天技術的好奇心。我一直對航天器如何在太空中精確導航和控製感到著迷,而“星敏感器”這個詞聽起來就像是航天器的“眼睛”,它通過觀察星光來“看見”宇宙。我非常想知道,所謂的“星光製導”究竟是如何實現的?它是否依賴於某些特殊的恒星,或者是否需要某種復雜的星圖識彆算法?而“大視場”這個限定詞,又意味著什麼?我猜測,它可能意味著星敏感器擁有更寬廣的視野,能夠一次性捕捉到更多的星體信息,從而提高導航的效率和準確性。我期待書中能夠詳細解釋大視場光學係統的設計原理,以及它如何處理和分析海量的星光數據。同時,我也對書中“應用”的部分非常感興趣。究竟有哪些具體的航天任務,是高度依賴於這項技術來完成的?是那些執行著精密科學探測任務的深空探測器,還是那些需要精準指嚮地球的遙 अवलोकन satellites?這本書的價值,我想在於它能夠為我揭示航天器在太空中“導航”的奧秘,讓我能夠更深刻地理解這項關鍵技術在現代航天事業中的重要作用,並感受到人類在探索宇宙徵途上所展現齣的智慧與決心。

評分

我拿到這本書的時候,就被它沉甸甸的質感和專業的外觀所吸引。雖然我對“大視場星敏感器”這個術語並不完全熟悉,但“星光製導技術”幾個字,立刻勾起瞭我的興趣。我一直對航天器如何在太空中精確導航感到好奇。書的標題暗示瞭它將深入探討利用星光來進行航天器姿態和位置的精確測量和控製。我尤其想知道,與傳統的導航方式相比,星敏感器是如何利用恒星的光芒來工作的。它是否就像一個高度精密的相機,拍攝下星空的照片,然後通過復雜的算法來計算齣航天器的朝嚮?而“大視場”這個概念,則讓我聯想到它可能比傳統的星敏感器擁有更寬的視野,這意味著它能夠一次性捕捉到更多的星體信息,這對於提高導航的魯棒性和效率是否至關重要?我期待書中能夠詳細介紹星敏感器的光學設計原理、成像原理,以及如何通過星圖匹配算法來確定航天器的精確姿態。同時,我也對書中“應用”部分非常感興趣,究竟有哪些具體的航天任務,是依靠這項技術來完成的?是深空探測器在遙遠星係的自主導航,還是衛星在軌道上的精密指嚮?這本書的價值,我認為在於它能夠為我打開一扇瞭解現代航天器“眼睛”的窗戶,讓我能夠更深入地理解航天科技的奧秘。

評分

我被這本書的名字深深吸引,它仿佛描繪瞭一幅宏偉的星空圖景,並指嚮瞭其中隱藏的精密技術。作為一名對科技進步充滿好奇的讀者,我一直對那些能夠讓機器“看見”並“思考”的技術感到著迷。“星敏感器”聽起來就像是航天器的“眼睛”,而“星光製導”則揭示瞭它如何利用遙遠的星光來定位和導航。我特彆關注“大視場”這個關鍵詞,它是否意味著星敏感器擁有更廣闊的視野,能夠一次性捕捉到更多的恒星信息,從而提高導航的效率和魯棒性?我希望書中能夠詳細解釋大視場光學係統的設計理念,以及它如何剋服視野增大帶來的像差和畸變等問題。同時,我對書中關於“製導技術”的部分非常感興趣,這不僅僅是定位,更是如何根據精確的姿態信息,輸齣指令來控製航天器的飛行軌跡。我希望書中能夠深入探討相關的控製算法,例如如何處理星敏感器數據的噪聲,如何實現高精度的姿態穩定,以及如何將其與軌道動力學相結閤,來實現復雜的軌道機動。這本書的齣版,對於我而言,不僅僅是閱讀一本技術書籍,更像是一次深入探索現代航天核心技術的旅程,它將幫助我理解那些看不見的、默默支撐著人類探索宇宙的精密科技。

評分

這本書的齣版,對於我這樣的航天愛好者來說,無疑是一個福音。長期以來,我對航天器的導航和控製技術一直保持著濃厚的興趣,而“星敏感器”這個詞匯,更是常常齣現在各種航天新聞和科普文章中,但我對其內部的運作機製卻知之甚少。這本書的標題,直截瞭當地點明瞭主題——“大視場星敏感器星光製導技術及應用”。我迫不及待地想通過這本書,深入瞭解“大視場”究竟意味著什麼,它相對於傳統星敏感器有何優勢?它在技術實現上又麵臨著哪些獨特的挑戰?更令我期待的是,書中對於“星光製導”的闡述,我希望能理解星敏感器是如何從浩瀚的星空中提取信息,並將其轉化為精確的姿態和位置數據,最終實現對航天器的精準“製導”。從基礎的原理到復雜的算法,從光學設計到工程實現,這本書似乎涵蓋瞭星敏感器技術的方方麵麵。我尤其希望書中能夠包含一些具體的案例分析,例如,在某些著名的航天任務中,大視場星敏感器是如何發揮作用,幫助航天器剋服重重睏難,順利完成任務的。這本書的價值,在於它能夠為我提供一個係統、全麵、深入地學習星敏感器技術的平颱,讓我能夠更清晰地認識這項技術在現代航天事業中的重要地位。

評分

這本書的齣現,讓我對“大視場”這個詞匯有瞭全新的認識。在我的認知裏,星敏感器似乎總是以一種“精確但視野狹窄”的形象齣現。而“大視場”則暗示瞭一種更廣闊的視野,一種更強的“全局觀”。我很好奇,這種大視場技術究竟是如何實現的?它在光學設計上與傳統星敏感器有何不同?是否存在著更大的透鏡,或者更復雜的陣列式傳感器?而更重要的是,這種大視場技術在實際應用中帶來瞭哪些革命性的變化?我設想,如果星敏感器的視野足夠寬廣,那麼它是否能夠更快速地識彆和鎖定目標星,尤其是在起始捕獲階段,能夠顯著縮短“搜星”的時間?這對於需要快速建立姿態參考的航天器,比如正在進行變軌的衛星,或者剛入軌的立方星,無疑是至關重要的。我希望書中能夠詳細闡述大視場星敏感器的技術優勢,並通過具體的性能對比數據,來量化其在識彆速度、捕獲率、抗乾擾能力等方麵的提升。同時,我也想瞭解,大視場技術是否也帶來瞭一些新的挑戰?例如,更廣闊的視野是否意味著更多的雜散光乾擾,或者需要更強大的星圖匹配算法來處理更復雜的星場信息?這本書的價值,我認為在於它不僅僅是技術原理的羅列,更在於它能夠深入剖析一項技術如何解決實際問題,如何推動整個領域的發展。

評分

翻閱這本書,仿佛置身於一個充滿智慧的殿堂,每一頁都閃爍著科學的光芒。我對書中對於星敏感器“製導”這一核心功能的闡述非常感興趣。導航和製導是航天器完成任務的兩個關鍵環節,星敏感器作為導航的“眼睛”,其輸齣的姿態信息是如何被轉化為精確的製導指令,這其中的轉化過程是怎樣實現的?書中是否會深入探討製導律的設計,以及如何將星敏感器的數據融入到製導係統中,以實現高精度的軌道控製和姿態調整?我希望書中能有具體的案例分析,例如,在衛星的變軌過程中,星敏感器是如何協同工作,實時更新航天器的姿態信息,從而確保發動機的點火角度和持續時間都能夠達到最優,以最小的燃料消耗完成預期的軌道改變。此外,書中所提到的“應用”部分,讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。究竟有哪些具體的航天任務,是依賴於大視場星敏感器技術來實現其核心功能的?是深空探測器在遙遠星係的定位,還是地球觀測衛星在復雜軌道上的精確指嚮?書中會不會介紹一些裏程碑式的航天項目,並剖析星敏感器在其中扮演的關鍵角色?這本書的實用價值,我想不限於理論研究,更在於它能夠為實際的航天工程提供直接的技術指導和解決方案,幫助工程師們剋服在設計和應用過程中可能遇到的各種挑戰。

評分

當我第一次接觸到這本書的目錄時,就被其內容的深度和廣度所吸引。從基礎的光學原理、成像機製,到復雜的星圖匹配算法、誤差分析,再到具體的工程實現、應用案例,這本書幾乎涵蓋瞭星敏感器技術的全貌。我尤其關注其中關於“大視場”的章節,這讓我聯想到,相比於傳統的窄視場星敏感器,大視場技術在提高捕獲率、縮短星圖識彆時間方麵具有顯著優勢,這對於應對復雜星空環境,尤其是在低軌衛星任務中,具有重要的實際意義。書中提到的各種先進的星敏感器設計方案和性能指標,讓我對現代航天器的導航能力有瞭更深的理解。我很好奇,在不同的星敏感器類型中,比如CCD、CMOS,以及不同的工作模式下,它們各自的優缺點是什麼?書中是否會深入剖析這些技術細節,並給齣一些實際的選型考量?此外,關於星敏感器的標定和在軌性能保持的章節,也令我印象深刻。畢竟,即使是最先進的設備,也需要精密的調試和長期的維護纔能保證其穩定可靠的工作。這本書的齣現,為我提供瞭一個係統學習和深入理解這項關鍵導航技術的絕佳平颱。我期待書中能夠用清晰易懂的語言,配閤詳實的圖錶和公式,將復雜的科學原理娓娓道來,讓我能夠循序漸進地掌握其中的知識。這本書的價值,不言而喻,它能夠為航天工程師、科研人員提供寶貴的參考,也能為對航天技術感興趣的學生和愛好者提供一個堅實的學習基礎。

評分

這本書以其深邃的標題“大視場星敏感器星光製導技術及應用”,成功吸引瞭我對航天導航領域的關注。作為一名對宇宙充滿好奇的普通讀者,我一直對那些在茫茫太空中指引航天器方嚮的“眼睛”充滿敬畏。我非常好奇,所謂的“星光製導”究竟是如何實現的?它是否就像我們在夜晚依靠北極星辨彆方嚮一樣,隻不過是將地麵上的星星替換成瞭宇宙中的遙遠恒星?而“大視場”這個詞,又給我帶來瞭更多的聯想。我猜想,它意味著一種更廣闊的視野,能夠一次性捕捉到更多的星體信息,從而提高導航的效率和精度。我希望書中能夠用通俗易懂的語言,嚮我這樣的非專業讀者解釋清楚,星敏感器是如何“看見”星星的,又是如何通過分析這些星星的位置和亮度,來確定航天器的姿態和方位。我尤其想瞭解,在浩瀚無垠的宇宙中,星敏感器是如何在繁星點點中,準確地識彆齣那些具有指示意義的“導航星”,並以此為基準,構建起航天器的“空間坐標係”。這本書的齣現,對我來說,更像是一堂生動而深刻的航天科普課,它能夠填補我在這一知識領域的空白,讓我能夠更好地理解和欣賞現代航天科技的偉大成就。

評分

這本書的封麵設計,簡約而不失專業感,深邃的藍色背景襯托著星空的圖案,隱約可見的星敏感器輪廓,無聲地訴說著書的主題。拿到手裏,沉甸甸的質感,厚實的紙張,散發著知識的芬芳,讓人對即將展開的閱讀之旅充滿瞭期待。雖然我不是航天領域的專業人士,但我一直對那些能夠“看見”宇宙、指引飛船在浩瀚星海中航行的神奇設備充滿好奇。這本書的名字,如同一把鑰匙,打開瞭我探索大視場星敏感器技術奧秘的大門。我想瞭解,是什麼樣的原理讓這些小小的“眼睛”能夠捕捉到遙遠星辰的光芒,又是如何將其轉化為精確的導航信號,引導著人類探索的腳步不斷嚮前。這本書的齣版,對於那些和我一樣,渴望瞭解太空探索幕後技術細節的讀者來說,無疑是一份寶貴的禮物。它承載的不僅僅是技術知識,更是人類對未知宇宙永不熄滅的探索精神和智慧的結晶。國防工業齣版社的齣品,也為這本書的專業性和權威性提供瞭堅實的保障,讓人相信其中蘊含的內容是嚴謹且值得信賴的。這本書,在我心中,已經不再僅僅是一本書,更像是一扇通往星辰大海的窗戶,等待我去細細描繪其中的壯麗圖景。我迫不及待地想翻開它,去感受那些閃爍在書頁間的智慧火花,去領略大視場星敏感器在現代航天事業中所扮演的不可或缺的關鍵角色,去想象它如何在每一次點火、每一次軌道調整中,默默地發揮著“指路明燈”的作用,確保任務的順利進行。這本書的價值,我想絕不僅僅局限於技術層麵,它更是一種科學普及的典範,能夠激發公眾對航天科技的興趣,培養下一代的科研人纔,這其中的意義深遠而重大。

評分

這本書以其專業而引人入勝的標題,成功地吸引瞭我對航天導航領域的好奇心。我一直對航天器如何在茫茫宇宙中精確運行感到驚嘆,而“星敏感器”和“星光製導”這兩個詞匯,無疑觸及瞭這一領域的關鍵技術。我非常想瞭解,星敏感器是如何利用恒星的光芒來確定航天器的姿態的?是否就像人類在夜空中通過星座來辨彆方嚮一樣?而“大視場”這個概念,又意味著什麼?它是否意味著星敏感器能夠看到更廣闊的星空,從而更快速、更準確地定位?我希望書中能夠詳細闡述大視場星敏感器的光學原理、成像機製以及其在星圖匹配和姿態解算等方麵的關鍵技術。我特彆期待書中能夠提供一些關於實際應用的案例,例如,在載人航天任務中,星敏感器是如何保障宇航員的安全和任務的順利進行的?或者在深空探測任務中,星敏感器是如何幫助探測器在遙遠而陌生的星域中自主導航的?這本書的價值,在我看來,不僅在於其技術內容的深度,更在於它能夠將如此復雜和專業的技術,以一種令人理解和欣賞的方式呈現齣來,讓更多人能夠領略航天科技的魅力。

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