空间电子学

空间电子学（ space electronics ），为航天工程、空间探测和各种应用卫星系统服务的电子技术和理论。主要研究：①航天器内部的信息处理、存储和控制技术；②航天器的电源和稳定技术；③航天器跟踪、测量、定位、遥测和遥控技术；④卫星通信和广播技术；⑤空间探测和遥感技术、远距离大数据量的信号传输技术、遥感图像的处理和识别技术；⑥利用卫星对运动物体的无线电定位技术。此外，还有与这些电子技术相联系的理论和技术：数字通信理论、自动控制理论、电波天线理论、抗干扰理论和技术、遥感处理技术和理论、微电子技术等。

应用于航天系统的空间电子学具有一些区别于其他方面电子技术的特点。

①对航天器上电子设备的要求是体积小、质量轻、功耗小（效率高）、可靠性高以及抗极端环境条件的能力强。对于载人航天，可靠性要求更高。保证可靠性的主要措施有：提高电子元器件的可靠性；在电子系统设计中采用容错技术；设计上采用降额使用技术；尽可能地使航天器上电子设备在最佳的环境条件下工作。

②空间电子系统的地面部分要有高的接收灵敏度、大的发射功率和较大的接收或发射天线。通信体制选定后，主要依靠地面设备解决作用距离的问题。对于距地面高度1 000多千米的中轨道卫星，作用距离达到4 000千米；对于地球静止卫星，作用距离达到4万千米以上；对于到达金星的空间探测器，作用距离达到4 000万千米；对于到达木星的空间探测器，作用距离达到6亿千米。

③空间探测和跟踪要求有极高的分辨率和精度。例如，对于地球资源卫星和海洋监视卫星来说，要求从800～1 000千米的高度分辨出几十米或更小的地面目标。获得成功的卫星遥感器有多光谱扫描仪和合成孔径雷达等。对于测控系统，测角精度已能够达到0.05密位；无线电系统测距分辨率达到1米以内，激光测距系统分辨率达到数厘米；测速精度达到1厘米/秒；地球静止卫星姿态控制精度达到0.1°。

④空间电子设备应具有高速率和宽频带的性能。对地观测或空间探测所获得的数据量越来越大，需要在一定的时间内传送给地面接收站，这就要求有高速率和宽频带的无线电传输系统，促使空间电子学向更高频段发展。

⑤空间电子系统广泛应用计算机和系统工程方法。远距离传输中的信号设计和变换、信号频带的压缩、卫星遥测和遥感数据的处理、航天器姿态、轨道、机动和工作状态的控制都需采用计算机。空间电子系统由地面到空间，复杂而庞大，并且多是具有信息反馈的实时控制系统，必须应用系统论和系统工程的原理和方法进行论证和设计。