快速响应空间概念与研究进展

第一篇 快速响应空间 2

第1章 快速响应空间概况 2

1.1 快速响应空间的起源 2

1.1.1 快速响应空间提出背景 2

1.1.2 快速响应空间发展历程 4

1.2 快速响应空间的概念 6

1.2.1 快速响应空间概念表述 6

1.2.2 快速响应空间的目标与特点 9

1.2.3 快速响应空间提供的能力 10

1.3 快速响应空间发展规划与计划 11

1.3.1 美国快速响应空间发展规划 11

1.3.2 快速响应空间发展计划 13

1.4 快速响应空间发展概况 25

1.4.1 快速响应空间航天器发展概况 26

1.4.2 快速响应空间运载器发展概况 27

1.4.3 快速响应发射场等地面基础设施发展概况 29

第2章 快速响应空间体系结构 31

2.1 快速响应空间体系结构基本框架 31

2.2 快速响应空间体系结构设计 34

2.2.1 设计思路 34

2.2.2 设计步骤 36

2.3 典型快速响应空间体系结构及关键技术 40

2.3.1 基于临近空间的体系结构及关键技术 41

2.3.2 基于快速发射的体系结构及关键技术 42

2.3.3 基于卫星协同的体系结构及关键技术 44

2.4 小结 46

第二篇 快速响应空间研究现状第3章 快速响应空间航天器 48

3.1 概述 48

3.1.1 快速响应空间航天器的概念 48

3.1.2 快速响应空间航天器的特点 48

3.2 快速响应空间航天器发展现状 49

3.2.1 TacSat 50

3.2.2 XSS 53

3.2.3 RAIDRS 55

3.2.4 CubeSats 57

3.2.5 AstroSAR 58

3.2.6 智能小卫星平台 59

3.3 快速响应空间航天器关键技术 61

3.3.1 模块化、标准化卫星平台技术 61

3.3.2 即插即用技术 71

3.3.3 在轨快速测试技术 75

3.3.4 快速轨道控制技术 76

3.3.5 在轨自主运行技术 85

3.3.6 自主任务规划技术 86

3.3.7 “微型核”技术 91

3.3.8 上面级航天器技术 93

3.4 小结 100

第4章 快速响应空间运载器 101

4.1 概述 101

4.1.1 快速响应运载器的概念 101

4.1.2 快速响应空间运载器需求 103

4.1.3 美国快速响应空间运载器的发展途径 104

4.1.4 美国快速响应空间运载器的方案 106

4.1.5 美国快速响应空间运载器的发展措施 108

4.1.6 快速响应空间运载器的发展特点 109

4.2 低成本小型运载器 110

4.2.1 低成本小型运载器技术发展现状 110

4.2.2 低成本小型运载器关键技术 121

4.3 军用可重复使用运载器技术 121

4.3.1 美国军用可重复使用运载器发展现状 121

4.3.2 美国军用可重复使用运载器关键技术 127

4.4 小结 129

第5章 快速响应空间发射场与测控网 130

5.1 概述 130

5.1.1 快速响应级别与时间 130

5.1.2 快速响应空间测试发射与测量控制的关键问题 131

5.2 快速响应空间测试技术 133

5.2.1 快速测试对航天器技术的要求 134

5.2.2 快速测试关键过程 136

5.3 快速响应空间发射技术 144

5.3.1 快速机动发射分类 146

5.3.2 快速发射系统组成 147

5.3.3 地面快速发射场 148

5.3.4 快速空中发射 154

5.3.5 快速发射场的发展趋势 158

5.4 快速响应空间测控技术 161

5.4.1 快速响应空间测控技术的需求 162

5.4.2 国外快速响应空间测控技术的现状与发展 164

5.4.3 快速响应空间测控系统 167

5.4.4 中继卫星系统 172

5.5 小结 179

第6章 快速响应空间地面指挥与控制系统 180

6.1 概述 180

6.2 地面指挥与控制系统研究现状 180

6.2.1 虚拟任务作战中心VMOC 180

6.2.2 战术航天器指挥服务体系TSCSA 184

6.2.3 快速响应空间战术级作战与训练系统TATOO 187

6.3 地面指挥与控制关键技术 189

6.3.1 标准化接口技术 189

6.3.2 空间资源优化配置技术 190

6.3.3 面向指挥人员的任务规划调度技术 193

6.3.4 快速响应空间作战场景模拟技术 195

6.4 小结 199

第7章 快速响应空间试验 200

7.1 TacSat-2试验 200

7.1.1 TacSat-2试验概况 200

7.1.2 TacSat-2卫星平台 202

7.1.3 TacSat-2在轨试验的有效载荷 202

7.1.4 TacSat-2发射及在轨试验情况 206

7.1.5 TacSat-2试验结果评估 209

7.1.6 TacSat-2快速响应战术指挥员需求的关键技术 214

7.2 TacSat-3试验 219

7.2.1 TacSat-3试验概况 219

7.2.2 TacSat-3发射情况 219

7.2.3 TacSat-3平台与有效载荷 219

7.2.4 TacSat-3试验任务 221

7.3 Falcon试验 222

7.3.1 Falcon-1火箭概况 222

7.3.2 Falcon-1前3次试验概况 223

7.3.3 Falcon-1第4次试验 225

7.4 小结 233

第8章 其他快速响应空间体系结构 234

8.1 集群式体系结构 234

8.1.1 集群特征 234

8.1.2 异构集群 236

8.1.3 集群体系基础设施 237

8.1.4 集群体系空间网络技术 237

8.1.5 集群卫星体系对空间快速响应的支持 238

8.2 自由飞行分离模块化结构 241

8.2.1 自由飞行分离模块化结构的概念 241

8.2.2 自由飞行分离模块化结构的特征 242

8.2.3 自由飞行分离模块化结构对不确定因素的快速响应性 243

8.3 分离模块化结构验证计划-System F6 245

8.3.1 F6计划的实施阶段 246

8.3.2 F6计划的关键技术 247

8.4 小结 249

参考文献 250

缩略词 255