前言

随着航天技术的迅猛发展，人类对深空探测和空间态势感知的需求日益迫切。传统射频测控装备以其技术成熟、可重构性强等优势在航天任务中占据主导地位，但向高频(如Ka频段、W频段)演进时，面临天线精度要求高、器件成本激增及天气影响加剧的瓶颈。光学测控装备凭借高带宽、低距离损耗和强抗干扰能力，在深空测控、高速数据传输和高精度测距等领域展现出独特优势，但其纳米级精度的光路要求及大气湍流影响导致建设成本高、环境适应性差。射频与光学技术的融合能够有效填补各自短板，催生新型测控与成像体制，满足远距离、高速率、高精度的航天任务需求。本书基于这一背景，系统梳理射频光学一体化技术在深空测控与远距离目标成像领域的理论基础、关键技术和应用实践，为推动航天技术革新提供参考。

作为长期从事航天测控研究的从业者，作者深刻认识到微波光子学等交叉学科已成为航天技术革新的热点。国内外高校和机构已成立相关研究中心，并在激光雷达、相控阵天线等领域取得进展。本书旨在为读者提供一个全面框架，从物理基础层融合(如天线共用和硬件复用)、技术体制层借鉴(如调制编码和干涉成像)到信息应用层融合(如目标特征融合和跟踪策略)，深入探讨射频光学一体化的多层次应用。特别在深空测控领域，书中探索大口径天线改造和激光通信链路构建； 在远距离目标成像领域，聚焦强度相干成像方法，利用射频天线阵列实现光学波段高分辨成像，并通过高阶相干和相位恢复算法改进解决暗弱目标噪声和歧义图像问题。

本书以射频光学一体化为主线，围绕深空测控与远距离目标成像两大核心应用场景，构建了从理论到实践、从基础到优化的完整体系。第1章通过绪论明确研究背景与技术需求，为全书奠定理论基础； 第2章介绍深空测控系统的现状与射频技术进展，为后续章节的物理融合与技术借鉴提供技术背景； 第3章介绍激光测控通信技术发展情况，重点分析深空激光链路的特点及相应测控通信技术，引出了激光测量通信一体化系统； 第4章聚焦射频光学共用的天线系统，论述在射频天线基础上实现大口径拼接光学系统的设计和维持方法； 第5章针对射频光学一体化系统在深空的实际应用，提出了两方面的关键技术问题并分析解决方案； 第6章通过对比多种成像方法，明确强度相干成像的潜力，为后续的深入研究指明方向； 第7章建立强度相干成像的理论模型与算法优化方案； 第8章通过实验验证其可行性与优越性，形成理论与实践的闭环。第9章基于前述成果，通过仿真优化阵列参数，进一步提升高轨目标成像质量。各章之间逻辑紧密，前后呼应，共同构建了射频光学一体化技术的完整研究框架。

本书内容源于作者团队多年研究积累，结合全球深空测控网的案例与最新技术进展，辅以理论推导、仿真实验和室内验证。在撰写过程中也得到了李海涛、朱宏权、宗永红、郝三峰、唐嘉、陆长明、冯灵洁、李冲等同志的支持和帮助。希望本书能为航天测控与空间成像领域的科研工作者、工程技术人员及高等院校师生提供参考，促进射频光学融合技术的进一步创新与应用。由于射频光学融合技术发展迅速，也欢迎各位读者提出宝贵意见和建议，共同推动航天事业迈向新高度。

作者

2025年8月