目錄
第1章制導(dǎo)與控制系統(tǒng)概述1
1.1制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的發(fā)展概況1
1.2制導(dǎo)與控制系統(tǒng)典型應(yīng)用實(shí)例3
1.2.1反坦克導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)3
1.2.2人造衛(wèi)星制導(dǎo)與控制系統(tǒng)5
1.2.3“神舟號(hào)”載人飛船制導(dǎo)與控制系統(tǒng)7
1.2.4“好奇號(hào)”火星探測(cè)器EDL制導(dǎo)與控制系統(tǒng)11
1.2.5無(wú)人直升機(jī)制導(dǎo)與控制系統(tǒng)12
1.2.6艦載機(jī)自動(dòng)著艦制導(dǎo)與控制系統(tǒng)14
1.2.7戰(zhàn)斗機(jī)攻擊占位制導(dǎo)與控制系統(tǒng)16
思考題18
第2章制導(dǎo)與控制系統(tǒng)基本概念19
2.1導(dǎo)彈的基本概念19
2.2導(dǎo)彈所受的主要作用力21
2.3制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的一般組成22
2.4制導(dǎo)系統(tǒng)的分類23
2.4.1非自主制導(dǎo)系統(tǒng)23
2.4.2自主制導(dǎo)系統(tǒng)27
2.4.3復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)28
2.5導(dǎo)彈控制方式28
2.5.1單通道控制方式29
2.5.2雙通道控制方式29
2.5.3三通道控制方式30
2.6對(duì)制導(dǎo)系統(tǒng)的基本要求30
2.7對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求34
思考題36
第3章導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)建模與分析37
3.1彈體運(yùn)動(dòng)特性描述37
3.2彈體運(yùn)動(dòng)特性簡(jiǎn)化的研究方法38
3.3常用坐標(biāo)系及其坐標(biāo)轉(zhuǎn)換39
3.3.1坐標(biāo)系定義40
3.3.2特征角定義41
3.3.3坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)變換42
3.4數(shù)學(xué)模型48
3.4.1飛行力學(xué)基礎(chǔ)48
3.4.2運(yùn)動(dòng)學(xué)方程51
3.4.3動(dòng)力學(xué)方程53
3.4.4發(fā)動(dòng)機(jī)推力模型58
3.5彈體運(yùn)動(dòng)模型簡(jiǎn)化59
3.5.1微分方程組線性化的方法59
3.5.2空氣動(dòng)力和力矩表達(dá)式的線性化60
3.5.3小擾動(dòng)假設(shè)下的線性化62
3.5.4理想滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定下的通道分離66
3.5.5導(dǎo)彈彈體運(yùn)動(dòng)的傳遞函數(shù)67
思考題71
第4章制導(dǎo)規(guī)律72
4.1制導(dǎo)原理72
4.2遙控制導(dǎo)規(guī)律73
4.2.1導(dǎo)彈、制導(dǎo)站與目標(biāo)之間的關(guān)系73
4.2.2三點(diǎn)法74
4.2.3前置角法75
4.3自尋的制導(dǎo)規(guī)律76
4.3.1彈目關(guān)系描述76
4.3.2自尋的制導(dǎo)規(guī)律的分類及特點(diǎn)78
4.3.3追蹤法79
4.3.4平行接近法86
4.3.5比例導(dǎo)引法88
4.4先進(jìn)制導(dǎo)規(guī)律89
4.4.1最優(yōu)制導(dǎo)規(guī)律89
4.4.2模糊制導(dǎo)律93
思考題97
第5章測(cè)量裝置98
5.1測(cè)量裝置的特性98
5.1.1測(cè)量裝置的靜態(tài)特性98
5.1.2測(cè)量裝置的動(dòng)態(tài)特性101
5.2陀螺儀103
5.2.1陀螺儀的基本特征104
5.2.2三自由度陀螺儀在導(dǎo)彈上的應(yīng)用106
5.2.3二自由度陀螺儀及其在導(dǎo)彈上的應(yīng)用108
5.3導(dǎo)引頭112
5.3.1導(dǎo)引頭分類112
5.3.2對(duì)導(dǎo)引頭的基本要求115
5.3.3紅外導(dǎo)引頭116
5.3.4激光導(dǎo)引頭142
5.3.5電視導(dǎo)引頭145
5.3.6雷達(dá)導(dǎo)引頭148
5.4測(cè)角儀150
5.4.1紅外測(cè)角儀150
5.4.2雷達(dá)測(cè)角儀152
5.5加速度計(jì)154
5.5.1重錘式加速度計(jì)154
5.5.2液浮擺式加速度計(jì)157
5.5.3撓性加速度計(jì)158
5.5.4擺式積分陀螺加速度計(jì)159
思考題160
第6章控制系統(tǒng)162
6.1控制系統(tǒng)概述162
6.1.1導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)特性簡(jiǎn)要描述與分析162
6.1.2控制系統(tǒng)的需求及其功能163
6.1.3導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的基本組成、分類與特點(diǎn)164
6.2滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定回路167
6.2.1滾轉(zhuǎn)角穩(wěn)定回路167
6.2.2滾轉(zhuǎn)角速度穩(wěn)定回路173
6.3側(cè)向控制回路174
6.3.1由速率陀螺儀和加速度計(jì)構(gòu)成的側(cè)向控制回路174
6.3.2由兩個(gè)加速度計(jì)構(gòu)成的側(cè)向控制回路182
6.4垂直發(fā)射段的控制回路183
6.5高度控制回路185
思考題186
第7章執(zhí)行機(jī)構(gòu)187
7.1對(duì)舵機(jī)的要求187
7.2舵機(jī)的分類與典型舵機(jī)188
7.2.1舵機(jī)的分類188
7.2.2電動(dòng)式舵機(jī)189
7.2.3氣壓式舵機(jī)190
7.2.4液壓式舵機(jī)195
7.3舵回路197
7.4兩種典型的舵機(jī)控制系統(tǒng)199
7.4.1電動(dòng)式舵機(jī)的建模與控制199
7.4.2氣壓式舵機(jī)的建模與控制201
7.5推力矢量203
思考題208
第8章典型的制導(dǎo)系統(tǒng)209
8.1光學(xué)制導(dǎo)系統(tǒng)209
8.1.1光學(xué)跟蹤有線指令制導(dǎo)系統(tǒng)209
8.1.2光纖制導(dǎo)系統(tǒng)210
8.2紅外制導(dǎo)系統(tǒng)211
8.2.1紅外點(diǎn)源自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)212
8.2.2紅外成像自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)215
8.3激光制導(dǎo)系統(tǒng)217
8.3.1激光波束制導(dǎo)系統(tǒng)組成217
8.3.2激光波束制導(dǎo)原理219
8.3.3激光自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)223
8.4電視制導(dǎo)系統(tǒng)224
8.4.1電視指令制導(dǎo)系統(tǒng)224
8.4.2電視自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)225
8.5雷達(dá)制導(dǎo)系統(tǒng)226
8.5.1雷達(dá)指令制導(dǎo)系統(tǒng)227
8.5.2雷達(dá)波束制導(dǎo)系統(tǒng)229
8.5.3雷達(dá)自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)230
8.6視覺(jué)制導(dǎo)系統(tǒng)233
8.7景象匹配制導(dǎo)系統(tǒng)235
思考題237
參考文獻(xiàn)238
附錄241
附錄AMATLAB簡(jiǎn)介241
A.1軟件介紹241
A.2應(yīng)用基礎(chǔ)242
A.3SIMULINK248
附錄B仿真案例249
B.1軸對(duì)稱導(dǎo)彈六自由度制導(dǎo)與控制系統(tǒng)高精度仿真實(shí)驗(yàn)249
B.2導(dǎo)彈自尋的制導(dǎo)方法的MATLAB實(shí)現(xiàn)253