目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈發(fā)展史1
1.1.1 面空導(dǎo)彈發(fā)展史1
1.1.2 空空導(dǎo)彈發(fā)展史3
1.1.3 反坦克導(dǎo)彈發(fā)展史4
1.2 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)發(fā)展史6
1.2.1 彈載導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展史6
1.2.2 導(dǎo)引系統(tǒng)發(fā)展史8
1.2.3 飛行控制系統(tǒng)發(fā)展史10
1.3 制導(dǎo)系統(tǒng)的智能化發(fā)展11
1.4 本書(shū)主要內(nèi)容13
本章要點(diǎn)13
習(xí)題14
第2章 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制基本原理15
2.1 導(dǎo)彈控制的基本原理15
2.1.1 作用在導(dǎo)彈上的力和力矩15
2.1.2 導(dǎo)彈的氣動(dòng)外形與操縱特點(diǎn)17
2.1.3 反饋在導(dǎo)彈控制中的應(yīng)用18
2.1.4 導(dǎo)彈的控制方式19
2.2 制導(dǎo)系統(tǒng)功用和組成20
2.3 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)分類(lèi)21
2.3.1 自主制導(dǎo)系統(tǒng)21
2.3.2 遙控制導(dǎo)系統(tǒng)22
2.3.3 自動(dòng)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)23
2.3.4 復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)23
2.4 導(dǎo)彈控制系統(tǒng)分類(lèi)24
2.5 制導(dǎo)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法24
2.5.1 制導(dǎo)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)24
2.5.2 制導(dǎo)控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)方法25
2.6 制導(dǎo)控制系統(tǒng)的要求25
2.6.1 制導(dǎo)控制系統(tǒng)的基本要求25
2.6.2 制導(dǎo)控制系統(tǒng)的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)27
2.7 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)面臨的理論問(wèn)題30
本章要點(diǎn)31
習(xí)題31
第3章 目標(biāo)特性與環(huán)境32
3.1 目標(biāo)特性32
3.1.1 空中目標(biāo)特性32
3.1.2 地面目標(biāo)特性33
3.1.3 海上目標(biāo)特性34
3.2 目標(biāo)的典型運(yùn)動(dòng)形式34
3.3 目標(biāo)的紅外輻射特性和雷達(dá)散射特性35
3.3.1 目標(biāo)的紅外輻射特性35
3.3.2 目標(biāo)的雷達(dá)散射特性36
3.4 空氣動(dòng)力環(huán)境37
3.5 干擾特性38
本章要點(diǎn)38
習(xí)題38
第4章 導(dǎo)彈彈體動(dòng)力學(xué)40
4.1 導(dǎo)彈彈體動(dòng)力學(xué)傳遞函數(shù)40
4.1.1 軸對(duì)稱(chēng)導(dǎo)彈小擾動(dòng)線(xiàn)性化模型40
4.1.2 導(dǎo)彈剛體運(yùn)動(dòng)傳遞函數(shù)42
4.2 導(dǎo)彈彈體動(dòng)力學(xué)特性的基本要求43
本章要點(diǎn)49
習(xí)題49
第5章 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)元部件50
5.1 傳感系統(tǒng)50
5.2 導(dǎo)引頭51
5.2.1 導(dǎo)引頭的功用及組成原理51
5.2.2 導(dǎo)引頭的分類(lèi)52
5.2.3 導(dǎo)引頭穩(wěn)定位標(biāo)器方案52
5.3 導(dǎo)航系統(tǒng)56
5.3.1 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)56
5.3.2 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)57
5.3.3 天文導(dǎo)航系統(tǒng)58
5.3.4 地圖匹配系統(tǒng)59
5.3.5 組合導(dǎo)航系統(tǒng)60
5.4 一體化制導(dǎo)組件60
5.4.1 一體化制導(dǎo)組件的基本概念60
5.4.2 一體化制導(dǎo)組件的關(guān)鍵技術(shù)60
5.5 舵系統(tǒng)61
5.5.1 舵系統(tǒng)分類(lèi)61
5.5.2 舵系統(tǒng)對(duì)控制系統(tǒng)的影響63
本章要點(diǎn)64
習(xí)題64
第6章 導(dǎo)彈姿態(tài)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)65
6.1 傾斜運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定與控制65
6.1.1 傾斜運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)的基本任務(wù)65
6.1.2 傾斜運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)特性66
6.1.3 傾斜角速度穩(wěn)定系統(tǒng)66
6.1.4 傾斜角穩(wěn)定系統(tǒng)69
6.1.5 傾斜角控制系統(tǒng)71
6.1.6 傾斜角控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例72
6.2 俯仰/偏航運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定與控制74
6.2.1 俯仰/偏航通道姿態(tài)角控制的基本任務(wù)74
6.2.2 俯仰/偏航通道姿態(tài)角控制系統(tǒng)74
6.2.3 姿態(tài)陀螺儀飛行控制系統(tǒng)76
本章要點(diǎn)77
習(xí)題77
第7章 導(dǎo)彈法向過(guò)載控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)78
7.1 法向過(guò)載控制的基本任務(wù)78
7.2 四種典型的導(dǎo)彈法向過(guò)載控制系統(tǒng)79
7.2.1 開(kāi)環(huán)飛行控制系統(tǒng)79
7.2.2 速率陀螺儀飛行控制系統(tǒng)80
7.2.3 積分速率陀螺儀飛行控制系統(tǒng)81
7.2.4 加速度計(jì)飛行控制系統(tǒng)81
7.3 設(shè)計(jì)實(shí)例82
7.3.1 導(dǎo)彈角速率反饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例82
7.3.2 導(dǎo)彈法向過(guò)載控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例85
7.4 其他類(lèi)型的導(dǎo)彈法向過(guò)載控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介87
7.4.1 其他幾種典型的導(dǎo)彈法向過(guò)載控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)87
7.4.2 雙加速度計(jì)飛行控制系統(tǒng)88
本章要點(diǎn)89
習(xí)題89
第8章 導(dǎo)彈速度控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)90
8.1 速度控制系統(tǒng)的基本任務(wù)90
8.2 俯仰角控制方案90
8.3 發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制方案90
8.3.1 多脈沖固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制91
8.3.2 變推力火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制92
8.3.3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制92
8.3.4 固體火箭沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制94
8.4 變阻力控制方案95
8.4.1 阻力器速度控制方案95
8.4.2 機(jī)動(dòng)飛行速度控制方案96
本章要點(diǎn)97
習(xí)題97
第9章 導(dǎo)彈位置控制系統(tǒng)分析98
9.1 高度控制系統(tǒng)98
9.1.1 導(dǎo)彈的縱向控制系統(tǒng)組成98
9.1.2 縱向控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)與結(jié)構(gòu)圖99
9.1.3 縱向控制系統(tǒng)分析102
9.2 導(dǎo)彈的航向偏差控制106
9.2.1 導(dǎo)彈航向角穩(wěn)定回路分析106
9.2.2 導(dǎo)彈側(cè)向質(zhì)心穩(wěn)定系統(tǒng)109
9.2.3 基于航路點(diǎn)的偏差計(jì)算109
本章要點(diǎn)110
習(xí)題110
第10章 工程設(shè)計(jì)中的控制問(wèn)題111
10.1 導(dǎo)彈彈體動(dòng)力學(xué)特性的穩(wěn)定問(wèn)題111
10.1.1 引言111
10.1.2 力矩平衡式舵機(jī)自適應(yīng)原理112
10.1.3 自振蕩自適應(yīng)駕駛儀工作原理113
10.1.4 捷聯(lián)慣導(dǎo)數(shù)字式自適應(yīng)自動(dòng)駕駛儀原理114
10.2 導(dǎo)彈控制的空間穩(wěn)定問(wèn)題116
10.3 導(dǎo)彈彈性彈體飛行控制118
10.3.1 問(wèn)題的提出118
10.3.2 敏感元件安裝位置的選擇118
10.3.3 彈性彈體控制系統(tǒng)的相位穩(wěn)定和增益穩(wěn)定119
本章要點(diǎn)123
習(xí)題124
第11章 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)一般理論125
11.1 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)簡(jiǎn)介125
11.1.1 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)125
11.1.2 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)127
11.1.3 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本階段130
11.2 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)分析法130
11.2.1 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)解析分析法130
11.2.2 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)仿真分析法131
本章要點(diǎn)138
習(xí)題139
第12章 導(dǎo)彈自主制導(dǎo)系統(tǒng)分析140
12.1 自主制導(dǎo)預(yù)定彈道的形成140
12.2 自主制導(dǎo)控制信號(hào)的形成方法141
12.2.1 自主制導(dǎo)控制信號(hào)開(kāi)環(huán)形成方法141
12.2.2 自主制導(dǎo)控制信號(hào)閉環(huán)形成方法142
12.3 慣性自主制導(dǎo)142
12.4 慣性/衛(wèi)星組合自主制導(dǎo)143
12.5 慣性/地圖匹配組合自主制導(dǎo)145
12.5.1 “戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈基本情況介紹145
12.5.2 “戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈自主制導(dǎo)系統(tǒng)分析145
12.6 慣性/天文導(dǎo)航組合自主制導(dǎo)147
本章要點(diǎn)147
習(xí)題148
第13章 導(dǎo)彈遙控制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)149
13.1 遙控制導(dǎo)導(dǎo)引方法149
13.2 遙控制導(dǎo)誤差信號(hào)的形成150
13.3 遙控制導(dǎo)系統(tǒng)基本裝置及其動(dòng)力學(xué)特性151
13.3.1 導(dǎo)彈/目標(biāo)觀測(cè)跟蹤裝置及其動(dòng)力學(xué)特性151
13.3.2 指令形成裝置及其動(dòng)力學(xué)特性153
13.3.3 無(wú)線(xiàn)電遙控裝置及其動(dòng)力學(xué)特性154
13.4 導(dǎo)彈-目標(biāo)在遙控制導(dǎo)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系154
13.5 遙控制導(dǎo)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性和精度分析155
13.5.1 遙控指令制導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖155
13.5.2 分析結(jié)構(gòu)圖及其變換157
13.5.3 動(dòng)態(tài)誤差的計(jì)算158
13.5.4 制導(dǎo)指令的形成及動(dòng)態(tài)制導(dǎo)誤差的減小方法159
13.5.5 重力對(duì)動(dòng)態(tài)制導(dǎo)誤差的影響161
13.5.6 隨機(jī)制導(dǎo)誤差161
13.6 駕束制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)162
13.6.1 計(jì)算結(jié)構(gòu)圖162
13.6.2 動(dòng)力學(xué)特性校正163
13.6.3 動(dòng)態(tài)制導(dǎo)誤差和隨機(jī)制導(dǎo)誤差163
本章要點(diǎn)164
習(xí)題164
第14章 “薩姆-2”防空導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析165
14.1 “薩姆-2”防空導(dǎo)彈簡(jiǎn)介165
14.2 制導(dǎo)控制系統(tǒng)各部分的傳遞函數(shù)165
14.3 導(dǎo)彈穩(wěn)定控制系統(tǒng)168
14.3.1 自動(dòng)駕駛儀工作過(guò)程169
14.3.2 自動(dòng)駕駛儀回路分析170
14.4 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)172
14.4.1 串聯(lián)微積分校正網(wǎng)絡(luò)的作用172
14.4.2 半前置點(diǎn)法的工程實(shí)現(xiàn)174
14.4.3 制導(dǎo)回路非線(xiàn)性元件的作用176
本章要點(diǎn)176
習(xí)題177
第15章 導(dǎo)彈自動(dòng)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)178
15.1 自動(dòng)尋的制導(dǎo)導(dǎo)引方法178
15.1.1 自動(dòng)尋的制導(dǎo)系統(tǒng)組成原理178
15.1.2 自動(dòng)尋的制導(dǎo)導(dǎo)引方法的分類(lèi)與彈道特性179
15.1.3 自動(dòng)尋的過(guò)程的基本特性181
15.2 制導(dǎo)誤差信號(hào)的形成方法181
15.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)、方程和傳遞函數(shù)183
15.4 制導(dǎo)信號(hào)的形成185
本章要點(diǎn)185
習(xí)題185
第16章 “響尾蛇”空空導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析187
16.1 “響尾蛇”空空導(dǎo)彈發(fā)展史187
16.2 AIM-9B空空導(dǎo)彈簡(jiǎn)介188
16.2.1 AIM-9B空空導(dǎo)彈的獨(dú)特技術(shù)188
16.2.2 AIM-9B空空導(dǎo)彈模塊化艙段結(jié)構(gòu)189
16.3 制導(dǎo)控制系統(tǒng)組成原理189
16.4 飛行控制系統(tǒng)分析190
16.4.1 陀螺舵傾斜穩(wěn)定系統(tǒng)190
16.4.2 斜置陀螺舵俯仰/偏航通道增穩(wěn)作用分析192
16.5 制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)192
本章要點(diǎn)194
習(xí)題195
第17章 導(dǎo)彈復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)196
17.1 復(fù)合制導(dǎo)的基本概念196
17.2 制導(dǎo)模式197
17.3 交接段的誤差與截獲198
17.4 中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈中制導(dǎo)技術(shù)198
17.4.1 中制導(dǎo)導(dǎo)引律概述198
17.4.2 幾種中制導(dǎo)導(dǎo)引律的性能比較199
17.4.3 結(jié)論200
17.5 巡航導(dǎo)彈地形跟隨技術(shù)與地形規(guī)避技術(shù)200
17.5.1 地形跟隨技術(shù)201
17.5.2 地形規(guī)避技術(shù)203
17.6 精確制導(dǎo)彈道導(dǎo)彈制導(dǎo)技術(shù)203
本章要點(diǎn)204
習(xí)題204
第18章 工程設(shè)計(jì)中的制導(dǎo)問(wèn)題205
18.1 紅外導(dǎo)引頭-彈體運(yùn)動(dòng)耦合分析205
18.1.1 制導(dǎo)系統(tǒng)局部小回路數(shù)學(xué)模型205
18.1.2 小回路臨界穩(wěn)定狀態(tài)分析205
18.1.3 K.對(duì)其他控制性能的影響206
18.2 雷達(dá)導(dǎo)引頭天線(xiàn)罩瞄準(zhǔn)誤差分析208
18.2.1 天線(xiàn)罩瞄準(zhǔn)誤差產(chǎn)生的原因209
18.2.2 天線(xiàn)罩瞄準(zhǔn)誤差斜率影響分析209
18.2.3 天線(xiàn)罩瞄準(zhǔn)誤差補(bǔ)償?shù)目赡芡緩?11
本章要點(diǎn)212
習(xí)題212
第19章 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)干擾環(huán)境與抗干擾技術(shù)213
19.1 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)干擾環(huán)境213
19.1.1 電磁干擾環(huán)境213
19.1.2 光電干擾環(huán)境214
19.2 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)抗干擾技術(shù)215
19.2.1 針對(duì)電磁干擾的抗干擾技術(shù)215
19.2.2 針對(duì)光電干擾的抗干擾技術(shù)218
19.3 導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)抗干擾性能評(píng)定方法220
19.3.1 雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)抗干擾性能評(píng)定方法220
19.3.2 光電制導(dǎo)導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)抗干擾性能評(píng)定方法222
本章要點(diǎn)223
習(xí)題224
第20章 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)仿真試驗(yàn)技術(shù)225
20.1 “仿真”的基本概念與典型應(yīng)用225
20.2 模型與仿真226
20.2.1 模型的定義226
20.2.2 建模方法228
20.2.3 系統(tǒng)仿真在產(chǎn)品型號(hào)研制中的應(yīng)用229
20.3 仿真模型的校核與驗(yàn)證229
20.3.1 基本概念229
20.3.2 仿真模型的校核方法229
20.3.3 仿真模型的驗(yàn)證方法231
20.3.4 仿真模型驗(yàn)證方法的分類(lèi)232
20.4 系統(tǒng)仿真分類(lèi)233
20.4.1 根據(jù)仿真試驗(yàn)使用的計(jì)算機(jī)分類(lèi)233
20.4.2 根據(jù)被研究系統(tǒng)的特征分類(lèi)233
20.4.3 根據(jù)仿真時(shí)鐘與實(shí)際時(shí)鐘的比例關(guān)系分類(lèi)234
20.4.4 根據(jù)仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)手段不同分類(lèi)234
20.5 導(dǎo)彈各研究階段的仿真計(jì)劃235
20.6 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真技術(shù)237
20.6.1 制導(dǎo)控制數(shù)學(xué)仿真系統(tǒng)的基本構(gòu)成237
20.6.2 數(shù)學(xué)仿真過(guò)程及主要仿真內(nèi)容238
20.6.3 仿真結(jié)果分析與處理238
20.7 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)半實(shí)物仿真技術(shù)239
20.7.1 半實(shí)物仿真系統(tǒng)的組成239
20.7.2 半實(shí)物仿真系統(tǒng)中的主要技術(shù)240
本章要點(diǎn)242
習(xí)題243
第21章 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)飛行試驗(yàn)244
21.1 飛行試驗(yàn)的一般程序244
21.2 面對(duì)空導(dǎo)彈的飛行試驗(yàn)原理245
21.2.1 獨(dú)立回路彈試驗(yàn)245
21.2.2 閉合回路彈試驗(yàn)247
本章要點(diǎn)250
習(xí)題250
第22章 先進(jìn)導(dǎo)彈控制技術(shù)251
22.1 靜不穩(wěn)定控制技術(shù)251
22.1.1 放寬靜穩(wěn)定度的基本概念251
22.1.2 靜不穩(wěn)定導(dǎo)彈人工穩(wěn)定的飛行特性252
22.2 大攻角飛行控制技術(shù)252
22.3 推力矢量控制技術(shù)254
22.3.1 推力矢量控制系統(tǒng)在導(dǎo)彈中的應(yīng)用254
22.3.2 推力矢量控制系統(tǒng)的分類(lèi)254
22.3.3 推力矢量控制系統(tǒng)的性能描述255
22.4 直接力控制技術(shù)255
22.4.1 國(guó)外大氣層內(nèi)直接力控制導(dǎo)彈概況255
22.4.2 直接力機(jī)構(gòu)配置方法257
22.5 多彈編隊(duì)飛行控制技術(shù)259
22.5.1 多彈編隊(duì)飛行控制技術(shù)的基本概念259
22.5.2 編隊(duì)飛行隊(duì)形描述260
22.6 雙翼舵控制技術(shù)260
本章要點(diǎn)261
習(xí)題261
第23章 先進(jìn)導(dǎo)彈制導(dǎo)技術(shù)262
23.1 導(dǎo)彈多模尋的制導(dǎo)技術(shù)262
23.1.1 導(dǎo)彈多模尋的制導(dǎo)系統(tǒng)的基本類(lèi)型262
23.1.2 多模尋的制導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合技術(shù)263
23.2 傾斜轉(zhuǎn)彎導(dǎo)彈制導(dǎo)技術(shù)264
23.2.1 最優(yōu)中制導(dǎo)律的提法264
23.2.2 最優(yōu)中制導(dǎo)律泛函指標(biāo)的確定266
23.3 智能導(dǎo)彈的特征與智能化制導(dǎo)技術(shù)266
23.3.1 智能導(dǎo)彈的特征266
23.3.2 導(dǎo)彈智能化制導(dǎo)技術(shù)266
23.4 多彈協(xié)同制導(dǎo)技術(shù)268
23.4.1 多彈協(xié)同制導(dǎo)概況268
23.4.2 多彈協(xié)同制導(dǎo)架構(gòu)268
本章要點(diǎn)270
習(xí)題270
第24章 新一代導(dǎo)彈制導(dǎo)控制前沿技術(shù)及展望271
24.1 未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的需求271
24.2 新一代導(dǎo)彈基礎(chǔ)前沿技術(shù)272
24.2.1 頭罩技術(shù)272
24.2.2 導(dǎo)引頭技術(shù)273
24.2.3 制導(dǎo)和控制技術(shù)273
24.2.4 電子設(shè)備技術(shù)274
24.2.5 彈體技術(shù)275
24.2.6 推進(jìn)技術(shù)275
24.3 導(dǎo)彈精確制導(dǎo)控制技術(shù)發(fā)展方向276
24.3.1 探測(cè)技術(shù)276
24.3.2 慣性敏感技術(shù)277
24.3.3 智能化信息處理技術(shù)277
24.3.4 高精度制導(dǎo)控制技術(shù)278
本章要點(diǎn)278
習(xí)題278
主要參考文獻(xiàn)279
附錄A 符號(hào)對(duì)照表282
附錄B 頻域分析法相關(guān)證明284
附錄C 線(xiàn)性二次型最優(yōu)控制問(wèn)題288
附錄D CADET中線(xiàn)性系統(tǒng)狀態(tài)矢量的均值和協(xié)方差傳播方程推導(dǎo)290