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出版者:中國科技

作者:陳淑鳳

出品人:

頁數:342

译者:

出版時間:2007-3

價格:48.00元

裝幀:

isbn號碼:9787504644985

叢書系列:

圖書標籤:

• 航天器
• 電磁兼容
• EMC
• 電磁乾擾
• 電磁環境
• 屏蔽技術
• 濾波技術
• 接地技術
• 測試技術
• 航天工程

《星際漫遊者：太空探索的幕後英雄》 本書將帶領讀者踏上一段扣人心弦的旅程，深入探索那些鮮為人知、卻又至關重要的力量，它們默默支撐著人類邁嚮星辰大海的宏偉夢想。我們所熟知的航天器，如壯觀的火箭、精密的衛星、以及未來可能齣現的載人行星飛船，都離不開一個隱藏在幕後的關鍵領域——航天器係統集成與測試。 本書將聚焦於航天器從概念設計到成功發射的整個生命周期中所麵臨的復雜挑戰，特彆是那些在係統層麵進行優化、整閤與驗證的關鍵環節。我們不會討論電磁兼容性（EMC）這一特定技術，而是將目光投嚮更廣闊的領域，揭示如何將分散的子係統——從精密的導航製導係統、強大的推進係統，到生命維持係統，再到通信係統——如同樂高積木一般，巧妙地組裝成一個功能強大、運行可靠的整體。 第一部分：概念到設計——構建太空夢想的藍圖 任務定義與需求分析： 任何成功的航天任務都始於一個清晰的目標。我們將探討如何將科學目標、工程約束和預算限製轉化為可執行的航天器設計需求，以及如何在早期階段就預見潛在的係統集成挑戰。 子係統設計與接口定義： 航天器是一個高度復雜的係統，由眾多專業領域設計的子係統組成。本書將深入剖析不同子係統的核心功能，例如，我們將詳細介紹慣性測量單元（IMU）如何在零重力環境下提供精準的姿態信息，星敏感器如何通過識彆遙遠的星辰來定位自身，以及軌道控製推進器如何執行精密的變軌機動。更重要的是，我們將重點關注這些子係統之間的接口設計。這包括物理接口（如連接器、支架）、數據接口（如通信協議、數據格式）以及電源接口（如電壓、電流要求）。一個不恰當的接口設計，哪怕是一個微小的差錯，都可能導緻整個係統無法正常工作。我們將通過案例分析，展示接口設計的嚴謹性和重要性。 結構設計與材料選擇： 航天器需要在極端環境中承受巨大的應力。本書將探討用於構建航天器結構的關鍵材料，如鈦閤金、鋁閤金以及碳縴維復閤材料，並分析它們在輕量化、高強度和耐熱性方麵的優劣。我們將介紹有限元分析（FEA）等結構力學仿真技術，如何在設計階段預測結構在發射時的載荷和振動影響。 熱控係統設計： 太空中的溫度變化劇烈，從灼熱的陽光直射到冰冷的陰影。我們將深入研究被動熱控技術，如熱控塗層、多層隔熱材料（MLI），以及主動熱控技術，如散熱器、熱管和循環流體冷卻係統，並探討如何根據航天器不同部件的發熱量和環境條件進行優化設計，確保關鍵電子設備和科學載荷的溫度在安全範圍內。 第二部分：集成與組裝——將設計變為現實 組件與子係統集成： 將獨立的子係統組閤成一個完整的航天器是一個極其復雜的過程，需要高度的組織和精確的操作。本書將詳細介紹集成流程，包括硬件的搬運、連接、布綫以及初步的功能驗證。我們將重點關注電纜束設計與管理，這不僅僅是連接器的問題，更涉及到電纜的路徑、屏蔽、束緊方式，以確保信號的穩定傳輸並避免潛在的乾擾。 軟件集成與基帶測試： 現代航天器高度依賴軟件來控製和協調其各個子係統。我們將探討嵌入式軟件的開發與集成，以及基帶測試的重要性。基帶測試是指在係統集成早期，對軟件和硬件進行單元測試和集成測試，以驗證其基本功能和接口的正確性，及早發現並修復軟件缺陷。 電源管理與分配： 航天器能量的來源通常是太陽能電池陣列或放射性同位素熱電機（RTG）。本書將詳細介紹電源管理單元（PMU）的設計，以及如何有效地分配電能給各個子係統，同時確保電能的穩定性和可靠性。我們將探討蓄電池在遮光段的能量存儲和釋放機製。 第三部分：測試與驗證——確保太空任務的成功 環境測試： 航天器必須能夠承受發射過程中的嚴酷環境。我們將詳細介紹各種環境測試，包括： 振動測試： 模擬火箭發射時産生的強大振動，確保航天器結構和組件的完整性。 聲學測試： 模擬火箭發動機産生的巨大聲壓，驗證航天器對聲波的抵抗能力。 熱真空測試： 模擬太空中的真空和極端的溫度變化，驗證航天器熱控係統和電子設備在真空環境下的性能。 電磁兼容性（EMC）測試（非本書重點，但會簡要提及作為係統驗證的組成部分）： 確保不同電子設備之間不會産生相互乾擾，保證整個係統的正常運行。 輻射測試： 模擬太空中的高能粒子輻射對電子元件的影響。 功能測試與性能驗證： 在環境測試之後，我們將進行一係列功能測試，以驗證航天器各個子係統以及整個係統的正常工作。這包括通信鏈路測試、導航與製導係統測試、推進係統測試以及科學載荷的性能測試。我們將展示如何通過硬件在環（HiL）仿真等技術，在地麵模擬太空環境，對航天器進行全麵的性能評估。 係統級驗收測試： 在所有集成和測試階段完成後，將進行最終的係統級驗收測試。這是航天器發射前最後一道重要的關卡，旨在確認航天器已經達到瞭所有設計指標和任務要求，可以安全可靠地執行其太空任務。 第四部分：任務操作與在軌錶現 地麵控製係統： 航天器在太空中並非孤立無援。本書將簡要介紹地麵控製係統，包括測控站、任務控製中心以及通信網絡，它們是如何協同工作，實現對航天器的實時監控、指令發送和數據接收的。 航天器健康管理： 航天器在軌期間，需要持續的健康監控和管理。我們將探討遙測數據分析，如何通過分析傳感器數據來判斷航天器的運行狀態，以及如何進行在軌故障診斷與恢復。 《星際漫遊者：太空探索的幕後英雄》不僅僅是一本技術手冊，它更是一扇窗戶，透過它，讀者可以一窺那些為人類探索宇宙貢獻智慧和汗水的工程師們，如何在復雜嚴謹的流程中，將科學的夢想一步步轉化為觸手可及的現實。本書將以生動有趣的語言，結閤大量實際案例，展現航天器係統集成與測試的魅力，激發讀者對太空探索事業的無限熱愛與嚮往。

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评分☆☆☆☆☆

不得不提的是，這本書在技術前沿信息的捕捉上保持瞭極高的敏銳度。它並沒有停留在傳統的理論框架內，而是勇敢地探討瞭**新型復閤材料屏蔽技術**和**微納衛星平颱**的EMC挑戰。這些內容對於我們這些緊跟行業發展步伐的人來說，具有極高的時效價值。作者在討論這些新興技術時，並沒有陷入盲目的樂觀，而是審慎地指齣瞭其潛在的工程難題和尚未成熟的解決方案，這種**批判性思維**的融入，使得全書的論述更加平衡和可信。我特彆喜歡它在章節末尾設置的“思考題”部分，這些問題往往富有啓發性，引導讀者跳齣既有框架去思考更深層次的物理現象，這對於培養獨立研究能力大有裨益。如果說市麵上大多數教材是“指南針”，這本書更像是一張**結閤瞭古老智慧和最新星圖的航海日誌**。

评分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀過程，對我個人而言，更像是一次深入**航天工程美學**的洗禮。它不像有些技術書籍那樣，隻關注冰冷的參數和規範，而是融入瞭大量關於“可靠性”和“冗餘設計”的哲學思考。書中對**電磁兼容測試標準**的解讀，遠比官方文檔來得生動和人性化。作者用清晰的語言，勾勒齣瞭每一項測試背後的物理意義和工程目的，讓人明白“為什麼要做”遠比“怎麼做”更為重要。特彆是書中關於**在軌故障診斷與電磁乾擾排查**的案例分析，視角獨特，提供瞭大量從地麵調試學不到的實戰經驗。它教會瞭我如何用係統的、全生命周期的眼光去看待電磁問題，而不是頭痛醫頭腳痛醫腳。這種宏觀的視角和微觀的實現手段相結閤的寫作風格，極大地拓寬瞭我的思維邊界。

评分☆☆☆☆☆

初次接觸這本厚重的著作時，我曾擔心會因為其專業性而感到晦澀難懂，但實際閱讀體驗完全打消瞭我的疑慮。它的語言風格是那種**溫暖而堅定的技術布道者**的口吻，沒有高高在上的說教，隻有循循善誘的引導。作者深知，電磁兼容是一個跨學科的難題，因此書中巧妙地融閤瞭電磁場理論、材料科學、電路設計乃至環境工程學的知識點，但每一次引用都恰到好處，起到瞭互相印證、加深理解的作用。例如，在講解屏蔽效能時，它不僅提供瞭Maxwell方程的解，還輔以大量的**感性負載與容性負載的實際工程建模對比**，這種“理論與實踐的無縫對接”是許多同類書籍所欠缺的。這本書就像一位經驗豐富、耐心十足的導師，在你每一次感到睏惑時，總能遞給你一把最閤適的工具，幫你撥開迷霧，直抵問題的核心。我強烈推薦給任何渴望在航天電子領域深耕的專業人士。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常簡潔大氣，藍白相間的色調讓人聯想到深邃的太空和高科技的儀器。內頁的排版也十分用心，字體選擇既易於閱讀又不失專業感，大量的圖錶和插圖使得復雜的理論知識變得直觀易懂。尤其值得稱贊的是，作者在關鍵概念的闡述上做到瞭深入淺齣，即便是初涉此領域的讀者，也能快速抓住核心要點。我尤其欣賞其中對於曆史演進的梳理，它不僅僅是羅列事實，更是將技術的發展脈絡與重大的航天任務緊密結閤，讓人在閱讀過程中仿佛置身於那些激動人心的研發現場。書中引用的案例非常詳實，每一個都附帶瞭詳細的背景介紹和技術分析，這極大地提升瞭學習的代入感和實踐指導性。閱讀體驗是極為流暢和愉悅的，這對於一本技術專著來說，實屬難得。它成功地將枯燥的工程規範轉化為引人入勝的故事，讓人願意一頁一頁地深入探索下去。

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翻開這本書，首先撲麵而來的是一種嚴謹到近乎苛刻的學術氛圍，但這種嚴謹並非拒人於韆裏之外，而是建立在對細節的極緻追求之上。作者對電磁兼容性（EMC）在航天任務中的極端重要性有著深刻的洞察，書中對於設計初期就必須納入考量的各種約束條件，描述得極為詳盡和係統化。我特彆關注瞭其中關於**高能粒子環境**對電子設備影響的章節，那部分的論述深度遠遠超齣瞭我之前接觸的任何教材。它不僅分析瞭輻射源，更細緻地探討瞭耦閤路徑和敏感性閾值，配以大量的公式推導和等效電路模型，對於需要進行係統級電磁防護設計的工程師來說，簡直是一本“聖經”級彆的參考手冊。章節間的邏輯銜接如同精密儀器的齒輪咬閤，層層遞進，沒有一絲冗餘或跳躍，展現瞭作者深厚的理論功底和多年實踐經驗的沉澱。

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