空間目標激光測距技術及應用9787030482044 科學齣版社 趙春梅 等 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙春梅 等 著

圖書標籤:

• 激光測距
• 空間目標
• 測距技術
• 科學齣版社
• 趙春梅
• 光學工程
• 遙感
• 目標跟蹤
• 空間技術
• 測量學

店鋪： 悟元圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030482044

商品編碼：29453707651

包裝：平裝

齣版時間：2016-05-01

圖書基本信息
圖書名稱	空間目標激光測距技術及應用
作者	趙春梅 等
定價	78.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030482044
齣版日期	2016-05-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書全麵係統地介紹瞭空間目標激光測距技術的基本原理、基本內容以及在相關領域的應用成果。書中的內容涉及到激光測距的理論基礎、測距係統的基本組成和測距數據的采集與處理，結閤作者多年的研究成果，詳細闡述瞭觀測數據的處理方法以及觀測數據在地學、空間科學等領域的應用成果。本書首先簡要介紹瞭衛星激光測距技術的産生、發展以及相關的國際組織機構，介紹瞭常用的坐標係統和時間係統。然後從激光測距的基本理論齣發，論述瞭有關的探測概率，分析瞭測距過程中的誤差源。在介紹測距係統基本組成的基礎上，較為詳細地介紹瞭係統中的激光發射技術、光電接收技術，介紹瞭測距控製技術以及數據預處理方法。並對激光測距的應用處理方法，包括計算模型、解算方法以及在地球動力學領域的應用成果也進行瞭較為詳細的論述。後介紹瞭激光測距技術在空間碎片觀測領域的應用方法與應用成果

作者簡介

目錄

編輯推薦

導語_點評_推薦詞

文摘

序言

星辰的低語：探索宇宙的精密丈量 自古以來，人類仰望星空，對宇宙的浩瀚充滿瞭無限的遐想與探求。從肉眼觀測到望遠鏡的發明，我們一步步揭開瞭宇宙的麵紗，但對於宇宙中文明以及我們自身在宇宙中的位置的認知，離不開對宇宙尺度及其精確測量的深刻理解。而精確測量，尤其是對遙遠天體及其運動的精準把握，是天文學、航天科學乃至行星科學發展中不可或缺的基石。 在近代科學的浪潮中，光，作為宇宙中最快的信使，成為瞭丈量宇宙的最佳工具。光以其恒定的速度，跨越無垠的距離，將遙遠天體的訊息傳遞給我們。而激光，作為一種高度聚焦、單色性極強、方嚮性好的相乾光源，更是將這種丈量能力提升到瞭前所未有的精度。激光，以其銳利的光束，能夠穿透太空的迷霧，精確地抵達目標，並以極快的速度反射迴來，為我們提供寶貴的距離信息。 本書將深入探討激光測距技術在空間目標探測與測量領域的應用。它不僅僅是對一項技術原理的闡述，更是對人類探索宇宙、認知自身、保障航天活動安全與效率的深度挖掘。從基礎的光學原理到復雜的信號處理，從地麵觀測站的龐大設備到太空飛行器上的微型傳感器，我們將全麵審視這項技術的發展脈絡、核心要素以及其廣闊的應用前景。 第一部分：激光測距的技術基石 要理解激光測距的奧秘，首先需要紮實掌握其背後的科學原理。本部分將從最基本的物理概念入手，逐步深入到激光測距的核心技術。 光的本質與傳播： 我們將迴顧光的波動說和粒子說，理解光作為電磁波的特性，以及它在真空和介質中的傳播方式。這將為理解激光的特性奠定基礎。 激光的産生與特性： 激光，作為一種特殊的光源，其“受激發射”的産生機製是關鍵。我們將詳細講解激光器的類型、工作原理，以及其四大基本特性：單色性、相乾性、方嚮性和高能量密度。這些特性是激光測距之所以能夠實現高精度的根本原因。 測距原理的數學模型： 激光測距的核心在於測量光往返目標的時間。我們將建立基本的測距方程，推導光速與時間、距離之間的關係。在此基礎上，我們將深入探討影響測距精度的各種因素，例如激光脈衝的寬度、探測器的響應時間、大氣擾動等，並介紹相應的誤差分析與補償方法。 關鍵技術組件： 激光測距係統並非孤立的技術，它需要一係列高精度組件的協同工作。我們將詳細介紹激光發射器、光學係統（包括望遠鏡、反射鏡等）、光電探測器（如光電倍增管、雪崩光電二極管等）、高精度計時設備以及數據處理單元。這些組件的性能直接決定瞭測距係統的精度和可靠性。 第二部分：空間目標激光測距的應用實踐 激光測距技術並非實驗室裏的象牙塔，它早已在現實世界的各個角落，特彆是浩瀚的太空領域，發揮著至關重要的作用。本部分將聚焦於激光測距在各類空間目標探測與測量中的實際應用。 對地觀測與遙感： 地形測繪與數字高程模型（DEM）生成： 利用激光雷達（LiDAR）掃描技術，可以精確測量地錶的三維坐標，生成高精度的DEM，為地理信息係統（GIS）、城市規劃、地質勘探等提供基礎數據。 植被監測與森林資源調查： LiDAR能夠穿透植被冠層，測量樹高、冠幅、葉麵積指數等參數，為森林資源管理、生態環境監測提供關鍵信息。 水文監測與海岸綫測量： LiDAR可用於測量河流、湖泊、濕地的水深，以及海岸綫的變化，對於防洪減災、環境保護具有重要意義。 城市精細化測繪： 在城市環境中，LiDAR可以快速獲取建築物、道路、橋梁等精細的三維信息，為智慧城市建設、數字孿生城市提供數據支持。 近地空間目標監測與管理： 空間碎片監測與預警： 隨著太空活動的日益頻繁，空間碎片已成為對在軌航天器構成嚴重威脅。激光測距係統可以探測和跟蹤這些碎片，為避免碰撞提供預警信息。 在軌衛星測量與編目： 精確測量在軌衛星的位置和軌道參數，對於軌道管理、星座協同、空間交通管理至關重要。激光測距能夠提供比傳統雷達更精確的測量數據。 航天器交會對接與避碰： 在空間站的建設、載人飛船的對接過程中，激光測距係統扮演著“眼睛”的角色，提供精準的距離和相對速度信息，確保安全、平穩的對接。對於可能發生的碰撞，也能進行及時的預警和規避。 地月空間探測與測量： 月球激光測距（LLR）： 自上世紀60年代末以來，通過嚮月球錶麵部署的反射鏡發射激光並接收反射信號，科學傢們能夠以前所未有的精度測量地月距離。LLR數據不僅為研究月球的地質構造、潮汐效應提供瞭寶貴信息，還驗證瞭廣義相對論等重要物理理論。 月球資源勘探與科學探測： 未來，激光測距技術有望在月球著陸器的導航、月球探測車的路徑規劃以及月球科學儀器的部署等方麵發揮作用。 深空探測與行星科學： 行星錶麵地形測繪： 在行星探測任務中，激光測距探測器可以對探測器著陸區域或飛行路徑上的行星錶麵進行高精度地形掃描，繪製齣詳細的地形圖，為科學研究和未來著陸任務提供支持。 小行星和彗星探測： 對於飛掠或近距離探測小行星和彗星的任務，激光測距能夠精確測量其大小、形狀、自轉等參數，為理解太陽係早期演化提供綫索。 係外行星探測的輔助手段： 雖然直接對係外行星進行激光測距仍麵臨巨大挑戰，但相關技術的發展，例如能夠探測係外行星大氣成分的激光光譜技術，為未來搜尋和研究係外生命提供瞭新的可能性。 第三部分：前沿發展與未來展望 激光測距技術並非一成不變，它正隨著科技的進步不斷演進，並在各個應用領域展現齣更加激動人心的潛力。 超高精度與超長距離測量： 隨著激光器性能的提升、探測器靈敏度的增加以及先進信號處理算法的開發，激光測距的精度正不斷刷新紀錄。未來，我們有望實現對更遠距離、更微小目標的精準測量。 小型化與集成化： 緻力於將激光測距係統做得更小、更輕、更節能，使其能夠集成到更多平颱，如無人機、小型衛星、甚至便攜式設備中，從而拓展其應用場景。 多波段與多功能融閤： 結閤不同波長的激光，實現對目標更豐富信息的獲取，例如通過光譜分析來識彆目標材質。將激光測距與其他傳感技術（如光學相機、雷達）融閤，形成更強大的綜閤探測能力。 智能與自主化： 利用人工智能和機器學習技術，實現激光測距係統的自主目標識彆、跟蹤和數據分析，減輕操作人員的負擔，提高任務效率。 新型應用領域的拓展： 除瞭傳統的航天和遙感領域，激光測距技術在自動駕駛、機器人導航、工業製造、生物醫學等領域的應用也日益受到關注，展現齣巨大的發展潛力。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入瞭解空間目標激光測距技術及其應用的平颱。無論是對天文學、空間科學感興趣的學生，還是從事相關領域研究的科研人員，抑或是對前沿科技充滿好奇的讀者，都能從中獲得啓發和收獲。通過對這項精密丈量宇宙技術的探索，我們不僅能更深刻地認識宇宙的尺度與奧秘，更能為人類探索更廣闊的未知領域，以及更安全、高效地利用太空資源奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性體現在它對實際工程問題的關注。我是一名在測控領域工作的工程師，經常需要處理各種復雜的測距任務。書中對不同應用場景下激光測距係統設計的考量，如近距離精確測量與遠距離粗略定位的差異，以及針對不同目標的測距策略，都提供瞭寶貴的實踐經驗。特彆是在目標識彆與跟蹤方麵，書中介紹的基於迴波信號特徵分析的方法，以及如何利用多普勒效應來輔助目標識彆，都極大地拓寬瞭我的思路。此外，作者對激光安全、光電探測器壽命以及係統可靠性等工程實踐中不可忽視的因素的論述，也體現瞭作者對整個技術體係的全麵把握。這本書不僅是理論的總結，更是一份操作手冊，指導我們如何將激光測距技術有效地應用於實際的航天工程中。

評分☆☆☆☆☆

這是一本非常實用的指南，尤其適閤那些剛剛接觸空間目標激光測距領域的研究生和初級工程師。它以一種非常友好的方式，循序漸進地介紹瞭激光測距的基本原理，從光的基本性質講到脈衝激光的産生、傳播和接收，再到關鍵的信號處理技術，如閾值檢測、濾波算法等。書中用瞭很多圖示和簡潔的數學模型，幫助我這個初學者快速理解抽象的概念。我尤其欣賞的是，作者並沒有止步於理論，而是花瞭相當大的篇幅介紹瞭實際應用中的挑戰，比如大氣衰減、目標散射特性、探測器噪聲等，並給齣瞭相應的解決方案和優化思路。讀完前幾章，我感覺自己對激光測距係統的設計和性能評估有瞭一個初步但清晰的認識，這為我後續深入研究打下瞭堅實的基礎。書中的案例分析也很有啓發性，讓我看到瞭理論知識如何轉化為實際工程應用，激發瞭我探索更多可能性的興趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一名資深的光學工程師，我一直在尋找能夠深化我對激光測距係統理解的權威著作。這本書恰恰滿足瞭我的需求。它在理論闡述上絲毫不含糊，深入探討瞭激光脈衝在復雜空間環境中的傳播動力學，以及迴波信號的統計特性。書中關於非綫性光學效應、高斯光束傳播的詳細推導，以及對不同調製方式（如直接調製、外調製）的優劣分析，都展現瞭作者深厚的理論功底。更讓我驚喜的是，作者還對激光測距的誤差源進行瞭詳盡的分類和量化分析，包括係統誤差、環境誤差和目標誤差，並提齣瞭相應的誤差抑製和補償方法。這對於需要進行高精度測量和數據分析的工程師來說，價值巨大。整本書的邏輯嚴謹，論證充分，是我案頭的常備工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度令人印象深刻，它不僅涵蓋瞭空間目標激光測距的核心技術，還將這一技術置於更廣闊的航天工程和國防安全背景下進行闡述。作者詳細分析瞭不同類型空間目標的激光迴波特徵，以及如何根據這些特徵選擇閤適的測距策略和處理方法。對於那些緻力於高精度軌道測量、空間碎片監測、衛星在軌服務等前沿領域的科研人員來說，這本書無疑是一份寶貴的參考資料。我特彆喜歡其中關於主動光學和自適應光學在激光測距中應用的討論，這為剋服大氣湍流效應提供瞭新的視角。書中對各種探測器（如APD、SPAD、PMT）的性能比較和選擇依據的分析，也極具指導意義，讓我對如何根據具體任務需求選擇閤適的硬件有瞭更清晰的判斷。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對空間科學充滿好奇的愛好者，被這本書的書名深深吸引。雖然我沒有專業的科研背景，但這本書用相對易懂的語言，嚮我揭示瞭激光如何在太空中測量物體的距離。我學到瞭激光是如何被發射齣去，然後碰到衛星或者空間站，再反射迴來，通過測量往返時間就能計算齣距離。書中還提到瞭大氣層對激光信號的影響，以及科學傢們如何剋服這些睏難，確保測量結果的準確。我印象最深的是關於空間碎片監測的部分，瞭解到激光測距技術在識彆和追蹤這些潛在危險物方麵起著至關重要的作用，這讓我對這項技術有瞭更深刻的敬畏之情。這本書雖然涉及技術細節，但整體的科普性很強，讓我對前沿科技有瞭全新的認識。