本书以空间目标编目为背景，介绍了空间目标天基探测的经典轨道——明暗界限的平台轨道，研究了天基探测的望远镜探测能力（探测星等和探测目标的大小）。根据现在在轨的空间目标的实际分布，重点研究了望远镜视场、安装方向和平台的姿态和这些因素对探测目标数量和探测弧长的影响，给出了GEO（地球同步带目标）和LEO（近地目标）的几种全新的探测方法，提出了一种评价天基探测方案的指标，利用仿真计算的方法，对国内外各种方法进行比较。本书简要介绍天基探测的图像处理方法、数据的轨道关联方法和UCT(未关联目标)数据处理方法。
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目录
第1章 引言 1
1.1 天基探测的优点 1
1.2 天基探测的目标 2
1.3 本书的写作目的 2
1.4 本书的章节安排 4
第2章 光电探测的基础 6
2.1 望远镜的组成 6
2.1.1 光学系统 6
2.1.2 探测器 8
2.2 望远镜的探测能力 11
2.2.1 目标距离和视运动角速度 11
2.2.2 信噪比计算 12
2.2.3 探测星等 13
2.2.4 探测目标的大小 15
第3章 天基探测的基本原理 17
3.1 探测平台 17
3.1.1 平台的经典轨道 17
3.1.2 望远镜的安装 18
3.1.3 平台的姿态 19
3.2 天基探测的可见弧长 20
3.3 望远镜中心的运动轨迹 23
3.3.1 对地定向方法垂直安装时的运动轨迹 23
3.3.2 对地定向方法β不等于0时的运动轨迹 24
3.3.3 赤道点定向方法的运动轨迹 25
3.4 近地轨道目标的探测能力 26
3.4.1 目标距离、视运动角速度和露光时间 26
3.4.2 信噪比计算 29
3.4.3 探测星等 30
3.4.4 探测目标的大小 31
3.4.5 提高探测能力的方法 32
3.5 地球同步轨道目标的探测能力 33
3.6 空间目标探测情况的模拟计算 34
3.6.1 天基探测的可见判别条件 34
3.6.2 天基探测的可行性指标 37
第4章 地球同步轨道目标的天基探测 38
4.1 地球同步轨道目标探测的需求分析 39
4.1.1 地球同步轨道目标的倾角分布 39
4.1.2 地球同步轨道目标的空间位置分布 40
4.1.3 地球同步轨道目标探测需要大视场 41
4.2 几种可用的望远镜设计 42
4.2.1 离轴三反式望远镜 42
4.2.2 12.5°×12.5°全球面折射望远镜 45
4.2.3 20°×20°非球面折射望远镜 47
4.3 对地（对日、赤道点）定向方法 49
4.3.1 三种望远镜方案 49
4.3.2 提高精度的方法 50
4.4 准惯性定向方法 51
4.4.1 准惯性定向方法概要 51
4.4.2 准惯性定向方法的初步评估 53
4.5 避开地影的方法 54
4.6 几种方法比较 56
第5章 近地轨道目标的天基探测 62
5.1 近地轨道目标探测的需求分析 62
5.1.1 近地轨道目标的轨道分析 62
5.1.2 近地轨道目标的探测策略 64
5.2 对地定向方法 65
5.2.1 对地定向方法概要 65
5.2.2 模拟计算验证 73
5.3 避开地影的方法 75
5.3.1 对地定向方法 75
5.3.2 对日定向方法 77
5.3.3 限位对日定向方法 78
5.3.4 可见弧长 78
5.3.5 可见区域面积 80
5.4 模拟计算结果及分析 81
5.4.1 天基探测的编目能力 81
5.4.2 两种方法的目标覆盖率 83
第6章 数据处理和轨道关联 85
6.1 探测图像处理 85
6.1.1 图像中星象的运动 86
6.1.2 动目标的提取 87
6.1.3 天文定位 88
6.1.4 模拟天基星空的地面探测 92
6.2 轨道关联 93
6.2.1 初选可见的目标集合 93
6.2.2 已知目标的轨道关联 94
6.2.3 UCT数据处理——新目标的发现和捕获 97
6.3 天基探测数据编目的精度估计 101
参考文献 105
附录1 地基望远镜的探测能力计算程序 107
附录2 天基望远镜的近地轨道探测能力计算程序 110
附录3 天基望远镜的地球同步轨道探测能力计算程序 113
附录4 计算优选平台高度的目标函数程序 116
附录5 计算限位对日定向方法的弧长程序 119
后记 121
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