《航天器通信》系统讲解了航天器通信系统的主要理论知识和工程技术。主要包括基本概念、设计思想、频率和轨道资源、系统构成、空间段和地面段的基本原理、通信链路设计、通信容量的扩展、安全与防护、系统测试、工程中的特殊问题及典型应用,并介绍了近年来刚得到应用的一些新技术。
《航天器通信》可作为空间飞行器设计专业和卫星、航天器通信专业方向高年级本科生或研究生的专业教材,也可供从事航天器通信系统设计的总体或分系统设计师、相关工程技术人员学习参考。
《航天器通信》主要总结了作者多年从事航天器通信系统研究与设计工作的经验,同时也吸纳了近几年航天器通信技术发展的最新成果。本书主要包括四部分内容,第一部分“系统概述”阐述航天器通信的概念、应用领域、系统的构成以及可用的轨道和频率资源:第二部分“基本原理”阐述通信链路设计以及航天器通信涉及的模拟信号及数字信号传输的基本原理:第三部分“系统技术”阐述空间段、地面段的组成和基本原理,通信容量的扩展、系统的安全与防护、网络化、系统测试以及工程中的特殊问题;第四部分“发展与展望”介绍新型技术的发展与应用、应用领域的扩展以及对发展趋势的展望。
本书以航天器通信系统空间段的相关技术为重点,特点是与工程实践紧密结合,吸纳了国内外航天器通信系统设计和应用中的许多工程经验。书中结合具体工程实例以及故障和失败案例给出了系统设计、分析以及重要分系统设计的实例。
本书的主要内容原为李力田研究员在中国空间技术研究院神舟学院给研究生和博士生授课的讲稿。张拯宁同志在其后使用此讲稿授课,根据最新的技术发展趋势作了必要的补充并将它整理成书稿:郑晓天同志补充了关于航天器通信地面系统的一些内容。本书的写作过程先后历经三年,充分总结了中国空间技术研究院在航天器通信技术领域几十年的工程经验和神舟学院数十年的《航天器通信》课程教学经验,并尽可能引入了近几年来快速发展的空间量子通信、空间激光通信等新技术以便拓展思路。此外,中国空间技术研究院的其他专家也对本书的成稿给予了许多建议和帮助,作者的家人也给予了大力支持和鼓励,在此一并致谢。
中国空间技术研究院组织“空间飞行器工程丛书”,内容涉及航天器总体设计、空间数据系统、航天器天线等内容,本书作为丛书中的一本,与其他教材相互协调,共同组成航天器设计研究生教材的完整体系。由于航天器通信势必与其他相关技术产生交集,因此,与丛书中其他教材有重叠的部分,本书不予详述,只介绍一些重要和必备的知识。
本书面向高等院校学生以及从事航天器通信系统研究、设计、制造、使用的工程技术人员,也可以作为高校通信专业、飞行器设计专业高年级本科生和研究生的教材或参考书。适合具备一定通信专业基础并且即将从事航天器通信系统设计的总体和分系统设计师学习参考。
李力田,男,1941年生于上海,中国空间技术研究院研究员。1964年在北京毕业于中国科技大学,其后一直在相关研究机构从事电子系统、卫星系统的研制工作;期间曾在一些国外卫星研发公司承担技术负责工作。现任中国空间技术研究院神舟学院教授,并为国际学员授课,以及进行相关领域的技术咨询。
张拯宁,男,1979年生于陕西定边,中国空间技术研究院高级工程师,全国无人机系统标准化委员会技术委员,中国空间技术研究院神舟学院兼职副教授。2002年毕业于哈尔滨工业大学,先后从事卫星通信、卫星遥感系统和无人机系统的研究与应用工作,主持和作为主要技术负责人参与多项863计划、科技部重点研发计划。
郑晓天,男,1986年生,中国空间技术研究院高级工程师,2015年毕业于中国空间技术研究院飞行器设计专业,获工学博士学位。目前在中国空间技术研究院从事卫星通信系统地面系统论证、研制和应用推广工作,先后发表学术论文十多篇。