《天基信息服務體系概論》共分12章,綜合介紹了天基信息服務體系相關技術研究進展和作者研究心得。首先,以作戰(zhàn)需求為根本牽引,采用系統(tǒng)科學的思想,從頂層設計的角度,全面闡述天基信息服務體系的設計、建模和仿真方法,為讀者展示出天基信息服務體系的壯麗畫卷;其次,針對供給側提高服務能力問題,圍繞天基信息按需服務技術,探討了概念建模、服務決策、自主獲取、安全傳輸?shù)确矫娴姆椒ㄅc思路,系統(tǒng)描述了未來天基信息服務的發(fā)展方向和關鍵技術;再次,針對需求側用戶體驗問題,在天基信息按需服務框架下,打造個性化服務,系統(tǒng)研究了服務推薦框架、用戶興趣模型、服務推薦算法,實現(xiàn)了服務的細化與需求的落地:最后,介紹了基于上述思想和技術的天基信息服務仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)方法,為讀者開展相關研究提供工程借鑒。
《天基信息服務體系概論》可供天基信息支援、遙感科學與技術、地理信息系統(tǒng)、地球空間信息科學、空間信息傳輸、衛(wèi)星應用技術等學科領域的研究開發(fā)者、管理者閱讀參考,也可作為相關專業(yè)研究生的教材或教學參考書。
2016年4月24日,在首個“中國航天日”到來之際,習近平主席作出重要指示“探索浩瀚宇宙,發(fā)展航天事業(yè),建設航天強國,是我們不懈追求的航天夢!蹦壳埃覈鴵碛谐^200顆在軌衛(wèi)星,數(shù)量超過俄羅斯僅次于美國,位居世界第二,包括通信廣播、導航定位、對地觀測與傳輸遙感、空間科學與技術試驗、載人航天、月球與深空探測等多種類型。典型的包括“天鏈”中繼通信衛(wèi)星,北斗導航衛(wèi)星星座,“風云”“海洋”“資源”“高分”“遙感”“天繪”等陸地、大氣、海洋遙感衛(wèi)星,“悟空”“墨子”“慧眼”等科學試驗衛(wèi)星,“神舟”系列載人飛船與“天官”空間站,以及“嫦娥”系列月球探測器和“鵲橋”中繼星等。同時,隨著世界小衛(wèi)星航天熱潮興起,大量的微小衛(wèi)星星座相繼涌現(xiàn):美國SpaceX公司的Starlink星座計劃發(fā)射12000顆衛(wèi)星構建全球天基Wifi網(wǎng)絡,PlanetLabs擁有超過140顆“鴿群”對地遙感衛(wèi)星,而中國300顆規(guī)模的“鴻雁”全球衛(wèi)星通信星座馬上進入發(fā)射階段,132顆的“靈鵲”光學衛(wèi)星星座計劃也公開發(fā)布。各類大衛(wèi)星、小衛(wèi)星的蓬勃發(fā)展,反映了人類探索浩瀚宇宙的執(zhí)著熱情,也是世界航天事業(yè)繁榮興旺的寫照。
但是,航天強不強,不僅要看衛(wèi)星火箭,更要看服務應用。君不見20世紀末,摩托羅拉公司的“銥星”通信星座使用66顆衛(wèi)星覆蓋全球,但用戶卻寥寥無幾,導致這個耗資34億美元的項目最終以2億美元打包出售給美國軍方,其失敗甚至成為摩托羅拉公司下行的拐點。因此,面對200多顆大衛(wèi)星和未來400多顆小衛(wèi)星構成的龐大天基系統(tǒng),能否開展高效應用將成為我國航天強國的試金石。天基信息應用的主要思路不外乎“天時”和“地利”!疤鞎r”就是采用天基信息服務,最大優(yōu)點是實時;“地利”就是依托地面應用服務,最大優(yōu)點是信息充分利用;二者也可結合,以尋求“天時地利”。2016年3月,第十二屆全國人代四次會議將“天地一體化信息網(wǎng)絡”列入了“科技創(chuàng)新2030重大項目”,該項目擬遵循統(tǒng)一的體系結構和協(xié)議標準,重點建設天基信息網(wǎng),協(xié)同對接地面互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng),實現(xiàn)陸、海、空、天多層次聯(lián)合組網(wǎng)和跨域按需信息共享,為政府、軍隊、企業(yè)、大眾等各類用戶提供全球移動通信、航空應用、海事應用、搶險救災與反恐維穩(wěn)等信息服務。這與本書的思路不謀而合:本書以各領域應用需求為牽引,按照體系化的思路打破通信、導航、遙感等學科邊界,整合構建以天為主、天地一體的天基信息統(tǒng)一服務格局,為就型號建應用、按領域搞服務等空間信息應用問題提供“一攬子”解決方案和技術途徑。
本書共分12章,綜合介紹天基信息服務體系相關技術研究進展和作者多年來的研究心得。第1-4章,以應用需求為根本牽引,采用系統(tǒng)科學的思想,從頂層設計的角度,全面闡述天基信息服務體系的設計、建模和仿真方法,為讀者展示出天基信息服務體系的壯麗畫卷;第5·8章,針對供給側提高服務能力問題.圍繞天基信息按需服務技術,探討了概念建模、服務決策、自主獲取、安全傳輸?shù)确矫娴姆椒ㄅc思路,系統(tǒng)描述了未來天基信息服務的發(fā)展方向和關鍵技術:第9N11章,針對需求側用戶體驗問題,在天基信息按需服務框架下,打造個性化服務,系統(tǒng)研究了服務推薦框架、用戶興趣模型、服務推薦算法,實現(xiàn)了服務的細化與需求的落地;第12章,介紹了基于上述思想和技術的天基信息服務仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)方法,為讀者開展相關研究提供工程借鑒。本書可供天基信息支援、遙感科學與技術、地理信息系統(tǒng)、地球空間信息科學、空間信息傳輸、衛(wèi)星應用技術等學科領域的研究開發(fā)者、管理者閱讀參考,也可作為相關專業(yè)研究生的教材或教學參考書。
本書撰寫歷時5年多,得到了航天工程大學趙洪利副校長、航天信息學院朱詩兵院長等專家的精心指導和鼎力支持。參加本書審稿修改工作的還有楊露、李鵬偉、趙東杰、高麗娟、孫源澤、強杰等,他們提出了大量的寶貴意見。國防工業(yè)出版社各位編輯同志對本書的出版做了大量工作。在此,一并表示感謝。
由于本書.內容涉及知識面廣,限于作者水平和專業(yè),難免會有不足之處,懇請廣大讀者斧正。
第1章 概述
1.1 基本概念
1.1.1 天基信息系統(tǒng)
1.1.2 天基信息服務體系
1.1.3 天基信息按需服務
1.1.4 個性化推薦
1.2 研究意義
1.3 相關現(xiàn)狀
1.3.1 天基信息系統(tǒng)建設現(xiàn)狀
1.3.2 信息服務體系研究現(xiàn)狀
1.3.3 體系結構技術研究現(xiàn)狀
1.3.4 個性化推薦技術研究現(xiàn)狀
第2章 天基信息服務體系分析與設計
2.1 天基信息服務體系的需求分析
2.1.1 天基信息服務的優(yōu)勢
2.1.2 聯(lián)合作戰(zhàn)對天基信息服務的需求分析
2.1.3 面向作戰(zhàn)體系的天基信息服務應用分析
2.2 天基信息服務體系的組成結構
2.2.1 天基信息獲取系統(tǒng)
2.2.2 天基時空基準系統(tǒng)
2.2.3 天基信息傳輸系統(tǒng)
2.2.4 天基信息綜合集成系統(tǒng)
2.2.5 天基信息服務管理控制系統(tǒng)
2.3 天基信息服務的應用模式
2.3.1 資源集中型模式
2.3.2 直接支持用戶型模式
2.4 天基信息服務的服務模式
2.4.1 有序分發(fā)
2.4.2 按需推送
第3章 基于活動的天基信息服務體系結構建模
3.1 基于活動的體系建模與仿真方法
3.1.1 建模基本原理
3.1.2 建模關鍵技術
3.1.3 建模具體步驟
3.2 作戰(zhàn)體系結構建模
3.2.1 建立高級作戰(zhàn)概念圖
3.2.2 建立作戰(zhàn)活動模型
3.2.3 建立組織關系圖
3.2.4 生成作戰(zhàn)節(jié)點連接圖
3.2.5 生成信息交換矩陣
3.2.6 建立邏輯數(shù)據(jù)模型
3.3 系統(tǒng)體系結構建模
3.3.1 建立系統(tǒng)功能圖
3.3.2 建立作戰(zhàn)活動與系統(tǒng)功能跟蹤圖
3.3.3 生成系統(tǒng)接口圖
3.3.4 生成數(shù)據(jù)交換矩陣
3.3.5 生成系統(tǒng)關系矩陣
……
第4章 天基信息服務體系結構流程仿真
第5章 天基信息按需服務概念建模
第6章 天基信息按需服務決策關鍵技術
第7章 天基信息按需獲取關鍵技術
第8章 天基信息按需傳輸關鍵技術
第9章 天基信息按需服務的個性化推薦框架研究
第10章 天基信息按需服務用戶興趣模型研究
第11章 天基信息按需服務個性化推薦算法研究
第12章 天基信息服務仿真系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
參考文獻