《衛星技術 應用篇（英文第3版）》的翻譯分工是在北京理工大學信息與電子學院通信技術研究所下屬的衛星通信技術研究室完成的，首先要感謝王華教授的大力支持。在翻譯的過程中，我的家人（妻子翁靜和兒子劉博實）也貢獻了大量的時間幫助進行《衛星技術 應用篇（英文第3版）》的校對以及插圖的翻譯工作。此外還要感謝北京理工大學出版社的張海麗編輯和陳莉華編輯。
由於《衛星技術 應用篇（英文第3版）》的內容過多，因此分為《衛星技術原理篇》和《衛星技術應用篇》兩《衛星技術 應用篇（英文第3版）》結集出版。原書中存在明顯筆誤的地方，在翻譯過程中以腳注的形式進行了標注說明，也與原書作者以郵件的方式進行了溝通和確認。此外，《衛星技術 應用篇（英文第3版）》的英文版出版年份是2014年，因此，涉及相關衛星繫統的新進展都不能在原書中得到體現，讀者需要查閱相關網站獲取新資料。希望《衛星技術 應用篇（英文第3版）》的翻譯和出版能夠供從事衛星技術工作的科技工作者和高校學生學習和參考，為我國衛星技術的發展貢獻微薄之力。

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第10章通信衛星 001
10.1通信衛星簡介 001
10.2衛星通信的相關應用 001
10.3頻段 003
10.4有效載荷 003
10.5衛星與地面網絡 005
10.6衛星電話 007
10.7衛星電視 010
10.8衛星廣播 019
10.9衛星數據通信服務 019
10.9.1衛星數據廣播 019
10.9.2甚小口徑終端（VSAT） 020
10.10重要任務 023
10.11未來發展趨勢 036
參考文獻 038
互聯網網址 039
術語表 040
第11章遙感衛星 043
11.1遙感概述 043
11.2衛星遙感繫統分類 044
11.3遙感衛星軌道 047
11.4遙感衛星有效載荷 048
11.5無源傳感器 051
11.6有源傳感器 054
11.7圖像的類型 056
11.8圖像分類 058
11.9圖像解釋 059
11.10遙感衛星的應用 060
11.11主要遙感飛行任務 068
11.12未來發展趨勢 080
參考文獻 081
互聯網網址 081
術語表 082
第12章氣像衛星 084
12.1天氣預報概述 084
12.2天氣預報衛星基礎 086
12.3來自氣像預報衛星的圖像 087
12.4天氣預報衛星軌道 091
12.5天氣預報衛星有效載荷 092
12.6圖像處理與分析 095
12.7天氣預報衛星應用 096
12.8天氣預報衛星的主要任務 100
12.9天氣預報衛星繫統的未來 110
參考文獻 111
互聯網網址 111
術語表 111
第13章導航衛星 113
13.1衛星導航繫統的發展 113
13.2GPS 118
13.3GPS的工作原理 120
13.4GPS定位服務和定位模式 124
13.5GPS誤差源 126
13.6GLONASS 128
13.7GPS-GLONASS集成 131
13.8EGNOS衛星導航繫統 132
13.9伽利略衛星導航繫統 133
13.10印度區域導航衛星繫統 135
13.11北鬥衛星導航繫統 136
13.12混合導航繫統 136
13.13衛星導航繫統的應用 137
13.14衛星導航繫統的未來 141
參考文獻 142
互聯網網址 142
術語表 143
第14章科學衛星 145
14.1基於衛星與基於地面的科學技術 145
14.2科學衛星星載的有效載荷 145
14.3科學衛星的應用——地球的研究 150
14.4地球環境觀測 153
14.5天文觀測 160
14.5.1太陽觀測 161
14.6研究太陽繫行星任務 164
14.7太陽繫外的任務 179
14.8其他研究領域 181
14.9未來發展趨勢 184
參考文獻 185
互聯網網址 185
術語表 186
第15章軍用衛星 187
15.1軍用衛星概述 187
15.2軍用通信衛星 188
15.3軍用通信衛星繫統的發展 189
15.4軍用通信衛星繫統使用的頻譜 194
15.5兩用軍用通信衛星繫統 195
15.6偵察衛星 195
15.7SIGINT衛星 199
15.8預警衛星 201
15.9核爆炸探測衛星 203
15.10軍用氣像預報衛星 203
15.11軍用導航衛星 204
15.12太空武器 204
15.13戰略防御計劃 209
15.14定向能激光武器 213
15.15先進的理念 222
參考文獻 224
互聯網網址 224
術語表 224
第16章新興趨勢 226
16.1引言 226
16.2空間繫繩 226
16.3浮空器繫統 234
16.4毫米波衛星通信 236
16.5空間站 242
參考文獻 250
互聯網網址 250
術語表 251

目前，“衛星”一詞使用非常普及。不管我們的教育和專業背景，對所有人來說，對衛星一詞都很熟悉。它不再是某些國家的特權，也不再是局限在大型研究機構的研究和討論主題。目前，衛星技術不僅僅是一門在本科和研究生水平講授的主課，它已經成為供職於研究院、科學技術組織和工業界的大多數電子、通信及其相關專業人員的“家常便飯”。市場上衛星技術及其應用的書籍一般隻討論與通信相關的衛星應用，偶爾討論其他重要的應用，如遙感、氣像預測、科學應用、導航和軍事應用，以及其他與空間科學及技術相關的主題。此外，有關空間的百科全書一般主要討論衛星飛行任務及其應用，而討論技術方面的信息並不多。《衛星技術 原理與應用》（第3版）是一本有關衛星技術及其應用的簡明但卻內容豐富的參考書，在本書中覆蓋了衛星的通信應用和非通信應用。本書第3版是對第2版的全面更新和擴充，對第2版的所有章節都進行了更新，還增加了兩章新的內容，即衛星網絡概念和衛星技術新趨勢。在其他章節還增加了一些新的主題，使得本書內容更加全面和新穎，覆蓋了衛星通信領域所有正在發展的技術和趨勢。本書期望的讀者包括大學生和研究生，以及電子、通信和信息技術領域的專業技術人員，為他們提供有關衛星通信技術及其應用的一本緊湊的但是內容豐富的參考書。本書從邏輯上劃分為兩大部分，即衛星技術原理篇（第1章到第9章），以及衛星應用篇（第10章到第16章）。作為緒論的第1章簡單介紹了衛星技術的歷史發展、各種類型的衛星任務以及衛星技術的應用領域。第1章新增加的內容是詳細討論了小型和微型衛星，包括小型、微型、納、微微和毫微微衛星。接下來的兩章主要討論軌道動力學及其相關主題。有關衛星及衛星運載火箭的軌道和軌跡的研究，是衛星技術最基本的主題，也許還是最重要的主題。之所以重要，是因為通過軌道和軌跡有助於深入了解衛星通信這項奇妙技術的工作原理。軌道動力學給我們研究以下的問題提供了堅實的基礎，如軌道的類型及其對特定應用的適用性、軌道穩定性、軌道校正與站點保持、發射要求和各種不同軌道的典型發射軌跡、地球覆蓋範圍等。這兩章提供了所需的數學知識和設計實例。第3章新增了有關主要的運載火箭及“國際空間站”的特色和設備的詳細討論，這也是本書的另一個特色之處。
在討論了衛星工作原理、衛星軌道動力學、發射程序以及各種在軌運行的基本問題之後，第4章的重點是衛星的硬件，而不管它們的應用目的。這一章討論了一顆典型衛星的各個子繫統、各子繫統執行的主要功能，並簡要討論了各子繫統運行中的考慮因素。
在前4章簡介了衛星的發展歷史、衛星軌道動力學和硬件之後，在其後的3章中，討論的重點轉移到了通信衛星。第5章討論的主題主要包括通信基本原理，重點是衛星通信。第6章討論了多址接入技術。第7章的重點是衛星鏈路設計相關的話題。第5章新增了新湧現的數字調制技術，而第7章新增了對多點波束技術的簡要描述。
第8章討論了地球站設計，論述了用在各種不同應用的各式各樣的地球站、地球站結構和設計考慮、地球站關鍵性能參數、地球站測試以及一些典型的地球站。通信衛星的數量占在軌運行衛星的總數超過80%，這是衛星開發最廣泛的應用之一。在本書中簡要討論了一些主要的地球站設備。
本書新增的內容是有關衛星網絡的概念（第9章）。這一章全面討論了各種網絡的概念，包括網絡的特征、服務應用，網絡拓撲結構、技術和協議，也簡要討論了網絡互聯的問題。
本書的第10章至第15章是有關衛星應用。根據設計的應用不同，衛星可以寬泛地劃分為通信衛星、導航衛星、氣像預測衛星、地球觀測衛星、科學衛星和軍用衛星。我們打算重點討論衛星應用這個急劇增長的領域。討論的重點是各種應用的基本原理、應用可能性、當前的狀況以及未來的趨勢。
衛星應用篇的第10章覆蓋了與衛星通信相關的所有內容，主要包括衛星電話、衛星無線電廣播、衛星電視以及數據廣播服務。也深入討論了國際通信衛星一些主要的任務。通信衛星未來的發展趨勢也在這一章結尾處重點討論了。本書第3版新增了有關數字視頻廣播及其各種變化方案的簡要討論，也更新了通信衛星發射相關的全部內容。
遙感技術是通過對遠程獲得的數據進行分析來獲得被觀測對像特性的相關信息。衛星在遙感中發揮著重要的作用。第11章討論了與遙感衛星有關的各種主題，包括遙感衛星工作原理、星上載荷及其圖像獲取、采用各種數字圖像處理技術對這些圖像進行處理和分析，然後對這些圖像進行解析，根據不同應用研究地球的各種特性。在這一章最後還介紹了用於此目的的一些主要的遙感衛星繫統，以及該領域的近期發展趨勢。本章新增了有關印度的遙感繫統的內容，也更新了遙感衛星相關的全部內容。
使用衛星對特定現像進行氣像預測和預報也是不可或缺的。大眾傳媒對公眾進行短期天氣預報的需求持續不斷，對熱帶氣旋的可靠預報能夠允許船隻重新規劃航行路線，並對颶風通過的區域采取預防性行動措施。氣像情報對於軍事行動（如偵察飛行任務）的實施也具有相當重要的意義。第12章中深入討論了與氣像衛星的發展、運行和使用有關的各種問題。在這一章的結尾處也討論了一些主要的氣像衛星任務。與前面幾章有關衛星應用類似，這一章也包含了許多實例性的照片，並更新了氣像衛星相關的全部內容。
導航是在任何給定時間確定對像位置的一種技術。基於衛星的導航繫統是導航領域的重大突破，對導航的基本概念和應用可能性產生了革命性的變革。這些導航繫統已經從一開始相對來說簡單的作為輔助的技術，發展成為今天在經濟、科學、民用和軍用等各種領域中應用的關鍵技術。第13章簡要討論了基於衛星的導航繫統的發展，概要性地描述了GPS 和GLONASS導航繫統的工作原理及其功能和應用。本章也討論了GALILEO導航繫統及其發展趨勢。本書也討論了前幾版沒有覆蓋的基於衛星的導航繫統，包括EGNOS、北鬥和印度的衛星導航繫統。第13章也引入了混合導航繫統的內容。
使用衛星進行科學研究可以擺脫以下這些束縛：地球大氣層對宇宙射線的衰減和屏蔽、地球重力對測量的影響、基於地球的觀測很難開展原地的研究。此外，基於空間的科學研究本質上就是全球性的，可以幫助我們從全球的角度來理解不同的現像。第14章集中討論了衛星的科學應用，包括這些衛星對地球科學、太陽物理學、天文學和天文物理學的貢獻。
無論是戰爭時期還是和平時期，現代的軍用繫統都在很大程度上依賴衛星的應用。許多軍用衛星所發揮的作用與民用衛星類似，主要包括遠程通信服務、氣像預測、導航和地球觀測應用。盡管某些衛星的設計是專門為軍事目的的，但是許多現代的衛星繫統都是軍民兩用的。第15章中專門討論了與軍用衛星的發展、應用可能性有關的各種問題。這一章一開始綜述了軍用衛星，然後根據設計應用描述了各種形式的軍用衛星，還詳細討論了空間武器。
本書新增的另一內容是第16章。這一章主要討論了一些非常規的但卻與未來太空有關的主題，例如太空繫繩、太空升降機、浮空器等。這一章也包含了對毫米波通信衛星和新興的太空站觀念的討論。由於以上這些主題不能包含在前面的任何章節中，所以將這些內容放在新的一章中是有必要的。
作為額外資源，本書的配套網站www.wiley.com/go/maini提供了衛星及衛星運載火箭的特點和設備的詳細全面的綜述，包括過去、現狀和未來計劃的各種衛星任務，還提供了本書中一些圖片的彩色版本。
撰寫本書的目的以及選擇本書覆蓋的主題，是希望彌補在其他相關圖書中不能覆蓋衛星技術及其應用的各個重要方面。盡管有關空間的百科全書也提供了各國針對不同應用而發射的各種衛星的詳細信息和技術數據，但是其中幾乎沒有包括衛星技術的原理。市面上也有大量有關衛星通信的圖書，主要討論與通信應用相關的衛星技術。本書可能的讀者對像主要是電子、通信和信息技術領域的專業技術人員，本書作者試圖為他們提供簡明的但覆蓋廣泛、內容新穎的一本參考書，既討論衛星技術，又討論衛星應用相關的各個方面。