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第1章 空间信息系统概述1

1.1 空间信息系统概念和结构2

1.1.1 空间信息系统的概念2

1.1.2 空间信息系统的结构5

1.1.3 空间信息系统的复杂性6

1.2 空间信息系统的发展现状与趋势8

1.2.1 空间信息系统发展现状8

1.2.2 空间信息系统发展趋势12

1.3 空间信息系统的建模仿真技术13

参考文献15

第2章 空间信息系统的物理基础17

2.1 轨道的基本知识17

2.1.1 万有引力定律17

2.1.2 开普勒三定律18

2.1.3 轨道根数19

2.1.4 绕地航天器轨道类型20

2.1.5 影响航天器轨道的因素20

2.1.6 常用名词21

2.2 时间基准及其转换22

2.2.1 时间系统22

2.2.2 各时间系统间的关系24

2.2.3 历元的取法和年的长度26

2.3 坐标系统与转换27

2.3.1 坐标系系统27

2.3.2 坐标系转换33

参考文献42

第3章 空间信息系统的体系结构建模技术44

3.1 体系结构概述44

3.1.1 体系结构的概念44

3.1.2 体系结构在复杂系统研究中的作用45

3.1.3 体系结构开发一般流程46

3.1.4 体系结构框架48

3.2 空间信息系统体系结构建模方法52

3.2.1 以数据为中心的体系结构建模思想52

3.2.2 结构化分析方法54

3.2.3 面向对象设计方法56

3.2.4 基于活动的方法60

3.2.5 面向服务的体系结构建模方法61

3.3 体系结构模型描述技术67

3.3.1 IDEF0建模方法67

3.3.2 IDEF1X建模方法68

3.3.3 数据流图70

3.3.4 服务描述方法70

3.4 基于IDEF3的体系结构流程仿真方法71

3.4.1 任务时序和逻辑关系描述模型71

3.4.2 IDEF3技术73

3.4.3 流程分析方法73

3.5 典型空间信息系统体系结构建模与分析76

3.5.1 作战体系结构视图建模76

3.5.2 系统体系结构视图建模85

3.5.3 服务流程描述与验证95

参考文献101

第4章 空间信息系统的MAS建模技术103

4.1 MAS建模理论与方法103

4.1.1 Agent基本理论103

4.1.2 MAS建模方法105

4.2 基于MAS的空间信息系统建模110

4.2.1 空间信息系统建模框架110

4.2.2 空间信息系统实体分析与划分111

4.2.3 空间信息系统实体Agent模型114

4.2.4 空间信息系统组织和交互模型130

4.3 空间信息系统的MAS建模实例135

4.3.1 系统建模分析136

4.3.2 个体Agent的建模137

4.3.3 侦察卫星仿真系统的模型结构144

参考文献147

第5章 基于复杂网络的空间信息系统建模与分析149

5.1 复杂网络演化模型149

5.1.1 复杂网络理论概述149

5.1.2 复杂网络演化模型151

5.2 空间信息系统信息交互分析155

5.2.1 系统组成分析155

5.2.2 信息交互分析及描述156

5.3 空间信息系统网络演化模型构建157

5.3.1 节点及其连接关系类型158

5.3.2 空间信息系统静态网络演化模型构建159

5.3.3 空间信息系统动态网络演化模型构建160

5.3.4 空间信息系统网络演化模型验证161

5.4 空间信息系统网络特性与整体能力分析162

5.4.1 空间信息系统网络特性分析162

5.4.2 空间信息系统整体能力分析163

参考文献164

第6章 基于HLA的空间信息系统的仿真技术166

6.1 基于HLA的仿真系统结构166

6.2 基于HLA的空间信息系统仿真总体设计168

6.2.1 分布式协同仿真集成框架设计168

6.2.2 集成框架开发流程173

6.2.3 基于HLA的空间信息系统仿真176

6.3 空间信息系统仿真集成关键技术184

6.3.1 数字模型集成技术184

6.3.2 基于HLA的协同仿真技术198

参考文献205

第7章 基于STK的空间信息系统的仿真技术207

7.1 STK软件简介207

7.1.1 概述207

7.1.2 STK的功能209

7.1.3 STK的模块209

7.2 航天器的在轨机动任务仿真212

7.2.1 霍曼转移原理212

7.2.2 轨道机动仿真应用213

7.3 有效载荷任务仿真227

7.3.1 传感器对象227

7.3.2 传感器基础属性235

7.3.3 覆盖分析模块使用238

7.3.4 有效载荷任务仿真应用243

7.4 空间信息系统视景仿真技术248

7.4.1 STK三维模型的构建249

7.4.2 大地形的生成257

7.4.3 特效的应用263

7.4.4 三维场景的生成265

参考文献272

第8章 空间信息系统效能评估273

8.1 空间信息系统效能评估概述273

8.1.1 空间信息系统效能评估相关概念273

8.1.2 空间信息系统效能评估总体思路273

8.1.3 空间信息系统效能评估流程步骤274

8.2 空间信息系统指标体系构建275

8.2.1 空间信息系统指标体系构建原则与目标276

8.2.2 空间信息系统指标体系构建流程277

8.2.3 空间信息系统指标体系的构建279

8.3 空间信息系统指标体系量化287

8.3.1 指标的分类287

8.3.2 定量指标的规范化方法288

8.3.3 定性评估指标的量化和归一化289

8.4 空间信息系统效能评估方法研究290

8.4.1 空间信息系统效能评估方法研究290

8.4.2 空间信息系统效能评估指标权重模型301

8.5 空间信息系统实例分析306

8.5.1 天基空间目标监视仿真系统306

8.5.2 天基空间目标监视系统方案设计307

8.5.3 天基空间目标监视系统效能评估指标311

8.5.4 评估指标信息获取及处理312

8.5.5 指标权重的确定及分析316

8.5.6 方案评估及结果分析319

参考文献323

附表324