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第1章 概论1

第2章 天基预警系统概述4

2.1 美国天基预警系统4

2.1.1 国防支援计划4

2.1.2 天基红外系统8

2.1.3 太空跟踪与监视系统11

2.2 俄罗斯/苏联天基预警系统14

2.2.1 第一代天基预警卫星系统：“眼睛”系列卫量14

2.2.2 第二代天基预警卫星系统：“预报”卫量18

2.2.3 第三代“统一空间系统”21

参考文献22

第3章 天基预警系统的物理基础24

3.1 弹道导弹预警的基本要求24

3.1.1 总体要求24

3.1.2 助推段的要求25

3.1.3 自由段的要求26

3.1.4 再入段的要求26

3.2 导弹飞行的环境模型26

3.2.1 空气动力及其力矩26

3.2.2 地球引力和扰动引力44

3.3 导弹飞行的动力学运动模型50

3.3.1 弹道导弹动力学运动模型50

3.3.2 无约束机动目标运动模型52

3.3.3 导弹姿态控制53

3.4 坐标系及其转换57

3.4.1 坐标系系统57

3.4.2 坐标系转换62

参考文献67

第4章 面向服务的天基预警系统体系结构设计技术68

4.1 面向服务的系统设计思想68

4.2 面向服务的体系结构设计技术69

4.2.1 基于DoDAF的体系结构设计基础69

4.2.2 面向服务的体系结构设计方法77

4.2.3 天基预警系统作战视图模型82

4.2.4 天基预警系统体系视图模型95

4.2.5 天基预警系统服务视图模型103

4.3 基于IDEF3的流程描述与验证技术111

4.3.1 基于IDEF3的流程建模与分析方法111

4.3.2 天基预警服务流程验证实例114

参考文献121

第5章 天基预警系统的组网及优化设计123

5.1 天基预警系统组网及星座设计约束123

5.1.1 目标可见性约束123

5.1.2 传感器覆盖建模126

5.1.3 定位精度模型134

5.2 基于selfGDE3的低轨预警星座系统优化设计136

5.2.1 低轨预警系统星座构型分析136

5.2.2 基于自适应通用差异演化算法的优化设计方法137

5.2.3 星座优化设计及验证141

参考文献153

第6章 天基低轨预警系统初始任务规划和资源调度技术155

6.1 任务规划和资源调度问题分析155

6.1.1 低轨预警系统任务规划调度概念模型155

6.1.2 规划调度问题形式化描述158

6.1.3 低轨预警系统任务规划调度输入和输出162

6.1.4 低轨预警系统任务规划调度求解过程164

6.2 基于补偿跟踪机制的初始任务规划调度建模165

6.2.1 补偿跟踪机制165

6.2.2 初始任务规划调度模型168

6.3 初始规划调度模型求解173

6.3.1 任务分解173

6.3.2 基于动态优先级的启发式算法175

6.4 算例与分析182

6.4.1 仿真想定182

6.4.2 资源冗余条件下的初始调度实例183

6.4.3 资源无冗余条件下的初始调度实例188

参考文献195

第7章 天基低轨预警系统动态任务规划和资源调度技术196

7.1 低轨预警系统动态任务规划分析196

7.1.1 动态扰动因素分析和动态任务规划需求196

7.1.2 动态任务规划原则197

7.1.3 动态重规划调度模式和策略198

7.2 动态规划和调度问题建模202

7.2.1 基本假设202

7.2.2 基于冲突集的动态重调度问题模型202

7.3 动态规划和调度模型求解206

7.3.1 模型求解预处理206

7.3.2 基于冲突消除的启发式算法208

7.4 算例与分析211

参考文献217

第8章 天基预警系统的定位与预报技术218

8.1 通用目标观测和定位模型218

8.1.1 观测模型218

8.1.2 定位模型219

8.2 高轨预警卫星对主动段目标的定位技术220

8.2.1 双静止轨道卫星对目标定位221

8.2.2 双大椭圆轨道卫星对目标定位222

8.2.3 高轨与低轨卫星联合的目标定位223

8.3 低轨预警卫星对自由段目标的定位技术224

8.3.1 基于EKF的目标跟踪算法225

8.3.2 多星联合定位及目标定位平滑228

8.4 关机点估计和落点预报232

8.4.1 关机点估计232

8.4.2 落点预报235

参考文献238

第9章 天基预警系统的等效模拟系统设计240

9.1 总体设计240

9.1.1 系统的主要功能240

9.1.2 系统的主要组成241

9.1.3 系统的总体框架242

9.2 各分系统功能设计245

9.2.1 仿真任务管理分系统245

9.2.2 导弹模拟分系统246

9.2.3 预警卫星仿真分系统251

9.2.4 数据处理分系统253

9.2.5 信息传输仿真分系统254

9.2.6 数据库分系统255

9.2.7 视景仿真分系统257