航天飞行传感器

1 引言

1.1 概念设计

1.2 航天飞行器传感器的成本

1.2.1 成本估算简介

1.2.2 成本数据

1.2.3 成本估算方法学

1.2.4 成本估算关系方法

1.2.5 保险成本

1.3 航天飞行器传感器权衡研究

1.4 航天飞行器环境

1.4.1 真空

1.4.2 中性环境影响

1.4.3 等离子体环境效应

1.4.4 辐射环境影响

1.4.5 污染

1.4.6 复合影响

1.4.7 空间垃圾

1.5 标准

1.6 封装

1.7 接口与集成

1.7.1 Mil-STD1553接口

1.7.2 邻近问题

1.7.3 集成

1.8 测试

1.8.1 性能测试

1.8.2 热测试

1.8.3 电晕弧

1.8.4 电磁兼容(EMC)和电磁干扰(EMI)测试

1.8.5 振动测试

1.8.6 平衡

1.8.7 任务仿真测试

1.9 在轨传感器

1.9.1 参考坐标系

1.9.2 三维空间的坐标变换

1.9.3 圆锥曲线轨迹

1.9.4 航天飞行器的姿态

参考文献

2 传感器与信号

2.1 传感器特性

2.1.1 准确度和精确度

2.1.2 滞后

2.1.3 标定

2.1.4 传递函数

2.2 信号种类

2.2.1 信号特性

2.2.2 周期信号

2.2.3 脉冲信号

2.2.4 随机信号

2.3 转换信号

2.3.1 模一数转换器

2.3.2 数一模转换器

2.3.3 数一模转换器与模一数转换器的误差

2.3.4 调制

2.4 数据分析

2.4.1 不确定度分析与误差传递

2.4.2 回归分析

2.4.3 最小二乘法

2.4.4 傅立叶分析

参考文献

3 航天飞行器传感器中的噪声与滤波

3.1 内部噪声

3.1.1 热噪声

3.1.2 热电动势

3.1.3 参数噪声

3.1.4 暗电流

3.1.5 散粒噪声

3.1.6 过量噪声或1／f噪声

3.1.7 介电吸收

3.2 外部噪声

3.2.1 杂波噪声

3.2.2 干扰噪声

3.2.3 无线电频率耦合

3.2.4 电磁场耦合

3.2.5 电感耦合

3.3 信噪比

3.4 滤波器类型

3.4.1 低通滤波器

3.4.2 高通滤波器

3.4.3 带通滤波器

3.5 数字滤波

3.5.1 窗函数设计

3.5.2 FIR滤波器设计举例

3.5.3 IIR滤波器设计

3.6 微波滤波器

3.7 光滤波器

3.8 数字图像滤波

3.9 卡尔曼滤波器

3.9.1 状态空间

3.9.2 离散卡尔曼滤波器

参考文献

4 红外传感器

4.1 电磁波

4.1.1 电磁波谱

4.1.2 麦克斯韦方程

4.1.3 波动方程

4.1.4 麦克斯韦方程解

4.1.5 相速和群速

4.1.6 偏振

4.1.7 辐射

4.1.8 辐照度

4.1.9 干涉

4.1.10 衍射

4.1.11 黑体辐射

4.2 物质间的相互作用

4.2.1 大气吸收

4.2.2 反射

4.2.3 散射

4.3 光学

4.3.1 折射／反射

4.3.2 凹面镜

4.3.3 透镜

4.3.4 透镜组合

4.3.5 像差

4.3.6 光学分辨率

4.4 扫描机制

4.4.1 线性排列：Pushbroom扫描

4.4.2 Wiskbroom扫描

4.4.3 扫描仪参数

4.5 光学探测器

4.5.1 半导体

4.5.2 光电效应

4.5.3 探测器性能参数

4.5.4 探测器红视

4.5.5 碲化铟光敏二极管

4.5.6 碲化汞镉光敏二极管

4.5.7 热控制

4.6 地球资源探测卫星7：ETM+

4.7 地球卫星

4.7.1 地球卫星：热红外传感器

4.7.2 地球卫星：短波红外传感器

4.7.3 地球卫星：可视近红外探测器

4.8 地球同步环境卫星(GOES)

4.8.1 GOES—I成像器

4.8.2 GOES—I／M测声器

4.9 DSP和SBIRS

参考文献

5 无源微波传感器

5.1 天线

……

6 空基雷达传感器

7 全球定位系统(GPR)

航天飞行器传感器的种类众多，《航天飞行器传感器》首先全面回顾了空间和工业传感器在航天飞行器行业中使用的情况，包含了传感器从概念、设计和成本到建造、测试、接口、集成和在轨运行等问题。旨在为本专业和相关专业的专家或工程师、科学家以及其他参与航天飞行器工业的科技人员提供一个较全面的了解。《航天飞行器传感器》要点：着重阐述各学科对空间用传感器发展的科学作用
如何解读数学、物理和工程概念，并将其应用到传感器设备的设计开发之中。
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