卫星星座对地覆盖理论

《卫星星座对地覆盖理论》以卫星星座对地覆盖问题为研究对象，采用数学形式化的方式与手段，将星座对地覆盖问题描述为一个以卫星、地面目标和时间为三要素的函数，提出了覆盖函数的概念，构建了一套形式化符号系统，以这三个要素为要点对该函数的基本性质进行研究，并对覆盖问题的时间要素和空间要素进行分析同时，基于上下确界理论，为所有覆盖问题构建了统一的算法求解框架，后对该函数的决策空间流形结构进行简要分析。《卫星星座对地覆盖理论》研究内容偏向于数学化与理论化，图文并茂，结构严谨。《卫星星座对地覆盖理论》的研究成果将对卫星星座理论体系有一定的补充，对与卫星应用相关的多个领域有一定的指导意义。

前言
第1章 卫星星座对地覆盖问题 1
1.1 卫星星座对地覆盖问题的提出 1
1.2 星座对地覆盖问题常见算法分类 3
1.2.1 基于划分的方法 3
1.2.2 基于覆盖问题的某种数理特征的求解方法 6
1.2.3 将星座对地覆盖问题投影到其他特征空间下进行分析的方法 7
1.3 星座对地覆盖性能指标 8
1.4 本书的组织及主要内容 10
第2 章 星座对地覆盖问题的形式化描述 12
2.1 覆盖函数定义 13
2.1.1 覆盖状态函数 13
2.1.2 覆盖区域函数 20
2.1.3 覆盖时间函数 21
2.2 覆盖函数的基本性质 21
2.3 上下界函数与覆盖函数的计算 24
第3 章 覆盖问题的卫星要素分析 26
3.1 相关概念与定义 26
3.1.1 平面区域定义 26
3.1.2 集合同态映射 28
3.1.3 球面圆与球面弧段 28
3.1.4 星载传感器的基本信息 29
3.1.5 卫星局部坐标系定义 31
3.2 地球表面、斜截交平面与正截交平面之间的映射 32
3.2.1 可视锥到正截交平面的投影映射 33
3.2.2 正截交平面与斜截交平面之间的映射 34
3.2.3 斜截交平面与地球表面之间的映射 35
3.3 传感器的截交可视域及其边界的表示 36
3.3.1 传感器的截交可视域边界的表示 36
3.3.2 传感器的截交可视域的表示 39
3.4 数值仿真 42
第4 章 覆盖问题地面目标要素分析 57
4.1 网格点法 59
4.1.1 经典网格点法的两种数学解释 59
4.1.2 经典网格点法基本介绍 60
4.2 经度条带法 61
4.2.1 基本概念 61
4.2.2 卫星对经线的覆盖计算 63
4.2.3 卫星对经度条带的覆盖范围计算 65
4.2.4 经度条带法的覆盖率计算 68
4.3 纬度条带法 70
4.3.1 基本概念 70
4.3.2 卫星对纬线的覆盖计算 71
4.3.3 卫星对纬度条带的覆盖范围计算 73
4.4 数值仿真 74
第5 章 覆盖问题的时间要素分析 80
5.1 连续性覆盖计算 80
5.2 累积覆盖计算 82
5.3 间断性覆盖计算 84
5.4 数值仿真实验 85
5.4.1 星座的连续性覆盖率仿真 85
5.4.2 星座的累积覆盖率仿真 88
第6 章 覆盖问题流形结构分析 93
6.1 卫星仿真时段划分 93
6.2 卫星对纬线覆盖的流形结构分析 94
6.2.1 卫星对纬线覆盖区间上下界计算 94
6.2.2 可视经度范围图性质分析 97
6.3 卫星对纬度条带覆盖流形结构分析 100
6.4 数值仿真 102
6.4.1 可视经度范围图 102
6.4.2 通过可视经度范围图计算时间窗口 107
6.5 本章小结 108
参考文献 109
后记 113