本书重点介绍了空间光学的基本概念、分类特点以及应用；针对对地观测卫星光学遥感链路，分别讨论了空间环境、力学环境、大气光学环境的主要特点及其对空间光学遥感的影响；对空间目标（合作、非合作）的光度特性进行了分析。在以上知识的基础上，阐述了空间光学遥感基础，介绍了空间光学遥感器的组成、分类、特性以及未来发展趋势，并针对空间运动目标的特点，分别就光学探测方法及各类载荷的工作方式进行了介绍。
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2011.9-2017.3 西北工业大学 博士研究生
2002.9-2005.7 中国科学院大学（中国科学院研究生院） 硕士研究生
1995.9-1999.7 西安工业大学 本科
1999.8-今 中国科学院西安光学精密机械研究所 中国科学院大学光电学院光学已发表包括SCI、EI收录论文80多篇，已授权发明专利27项。已授权实用新型专利25项；已受理发明专利14项。制定发布企业标准3项中国光学学会高级会员、中国光学工程学会委员、中国空间科学学会会员，《光子学报》编委，Applied Optics，Optics Express审稿人。 为国家科技奖励办、科技部、国防科工局及北京市、江西省等12省市科技评审专家。
目录
前言
第1章 空间光学概论 1
1.1 大气层结构 1
1.2 空间光学的发展历史 8
1.3 空间光学技术的应用领域 10
1.3.1 空间观测领域 10
1.3.2 对地观测领域 17
1.4 空间仪器的特点 20
1.4.1 空间仪器与地面设备的主要区别 20
1.4.2 空间光学有效载荷 20
1.5 光学遥感 25
1.5.1 定量遥感 25
1.5.2 高光谱遥感 27
1.6 小结 31
复习思考题 31
参考文献 32
第2章 空间环境及其对空间光学遥感的影响 36
2.1 冷黑环境 39
2.2 真空环境 39
2.2.1 冷焊效应 41
2.2.2 真空出气效应 44
2.2.3 真空质量损失与可凝聚挥发物 44
2.2.4 真空放电效应 46
2.2.5 真空环境对光学器件及其涂层的影响 47
2.3 微重力环境 48
2.4 粒子辐射环境 50
2.4.1 地球辐射带 52
2.4.2 太阳宇宙线 53
2.4.3 银河宇宙线 63
2.4.4 空间辐射效应 63
2.4.5 原子氧 87
2.5 不同轨道高度的环境影响因素 92
2.5.1 不同轨道高度及其环境效应 92
2.5.2 空间环境对航天器运行轨道的影响 93
2.5.3 空间环境对航天器姿态的影响 93
2.6 空间热环境 96
2.7 微流星体和空间碎片 96
2.7.1 微流星体 96
2.7.2 空间碎片 96
2.8 空间环境模拟 97
2.9 小结 99
复习思考题 100
参考文献 101
第3章 力学环境及其对空间光学遥感的影响 107
3.1 力学环境 108
3.1.1 振动 108
3.1.2 冲击 110
3.1.3 失重 110
3.2 从地基到天基的力学变化 111
3.2.1 机械载荷 111
3.2.2 热载荷 113
3.3 力学环境适应性设计准则 115
3.3.1 等应力准则 115
3.3.2 热光学设计准则 118
3.3.3 热设计准则 118
3.3.4 光机材料选用准则 119
3.4 结构动态特性 127
3.5 光机热一体化仿真技术 128
3.5.1 光机热一体化仿真分析实施原理 129
3.5.2 光机热一体化仿真分析流程 130
3.6 力载荷 132
3.7 小结 132
复习思考题 133
参考文献 133
第4章 大气光学环境及其对空间光学遥感的影响 136
4.1 光学遥感的意义 136
4.2 天体辐射源 138
4.2.1 太阳辐射 138
4.2.2 地球辐射 140
4.3 大气光学特性 142
4.3.1 大气密度 142
4.3.2 大气折射 145
4.3.3 大气反射 150
4.3.4 大气吸收 156
4.3.5 大气散射 161
4.3.6 光的衍射 164
4.4 小结 173
复习思考题 173
参考文献 174
第5章 空间合作目标光度特性 177
5.1 后向反射器种类 180
5.2 角反射器特性分析 181
5.2.1 角锥棱镜的反射特性 181
5.2.2 角锥棱镜的成像特性 183
5.2.3 角锥棱镜角度误差的影响 186
5.2.4 角锥棱镜面形误差的影响 187
5.3 角反射器反射均匀性分析 189
5.4 角反射器的远场衍射效应仿真 192
5.5 球形后向反射器 198
5.5.1 球形后向反射器几何特征分析 198
5.5.2 球形后向反射器发散角影响分析 199
5.5.3 猫眼效应的利用 201
5.6 小结 201
复习思考题 202
参考文献 202
第6章 空间非合作目标光度特性 204
6.1 空间非合作目标探测能力分析 209
6.2 探测背景光度特性 211
6.3 空间非合作目标反射光光度特性 211
6.4 空间非合作目标的亮度特性 214
6.4.1 长方形类目标光度特性 215
6.4.2 圆柱体类目标光度特性 216
6.4.3 球状目标光度特性 216
6.4.4 轨道周期内的光度特性 218
6.5 空间非合作目标的热辐射特性 222
6.6 寿命末期空间目标的光度特性 227
6.7 具有光学隐身功能的非合作目标光度特性 232
6.7.1 观测高度的影响 233
6.7.2 观测天顶角的影响 234
6.8 空间非合作目标的光谱特性 236
6.9 小结 239
复习思考题 240
参考文献 240
第7章 空间光学遥感基础 242
7.1 遥感器 242
7.1.1 遥感器的组成 242
7.1.2 遥感器的分类 243
7.2 空间光学遥感器的特性 249
7.3 空间光学遥感器的基本性能指标 252
7.3.1 空间分辨率 252
7.3.2 光谱分辨率 255
7.3.3 辐射分辨率 256
7.3.4 时间分辨率 256
7.4 空间光学遥感器的综合性能评价 257
7.4.1 信噪比 258
7.4.2 调制传递函数 261
7.4.3 能量集中度 268
7.5 空间光学遥感器发展趋势 269
7.6 小结 271
复习思考题 271
参考文献 272
第8章 空间运动目标光学探测方法 273
8.1 光学测距法 273
8.1.1 主动测距法 274
8.1.2 被动测距法 277
8.2 激光雷达 284
8.2.1 激光雷达的基本构成 284
8.2.2 激光测距雷达 285
8.2.3 激光测速雷达 286
8.2.4 激光跟踪雷达 287
8.2.5 激光成像雷达 288
8.3 微波雷达 289
8.3.1 微波雷达的构成 289
8.3.2 微波测距雷达 290
8.3.3 微波测速雷达 291
8.3.4 微波测角雷达 291
8.4 光电成像系统 293
8.4.1 可见光探测 294
8.4.2 红外测量 296
8.4.3 紫外测量 296
8.4.4 不同载荷优缺点 297
8.5 复合探测 298
8.5.1 双(多)目探测与激光雷达的复合载荷探测 298
8.5.2 单目视觉与激光雷达复合探测 300
8.5.3 基于星敏感器的泛在探测 301
8.6 空间目标定位方法 309
8.6.1 基于单星定位方法 310
8.6.2 基于多星定位方法 311
8.6.3 异源传感器信息融合协同定位 313
8.7 小结 314
复习思考题 315
参考文献 315
附录一 主要参数 317
附录二 主要缩略词及中英文对照 318
附录三 角反射器入射角与有效反射面积及相位角的关系 324
关键词索引 326
应用案例索引 328
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