精確制導(dǎo).控制與仿真技術(shù)

內(nèi)容概要

精確制導(dǎo)與控制是包括導(dǎo)彈在內(nèi)的制導(dǎo)武器的第一性能和最重要的戰(zhàn)術(shù)要求，而系統(tǒng)建模與仿真是實現(xiàn)業(yè)確制導(dǎo)與控制必不可少的技術(shù)手段。為此，本書首次集制導(dǎo)、控制與仿真為一體，以導(dǎo)彈為例全面系統(tǒng)地闡述精確制導(dǎo)與控制理論和技術(shù)，包括系統(tǒng)硬件與軟件分析、設(shè)計及仿真研究。其內(nèi)容豐富、新穎，力求反映當(dāng)今該領(lǐng)域的先進(jìn)理論和學(xué)術(shù)技術(shù)水平，同時概括作者40多年來的重要教學(xué)和科研成果。    本書適用于從事飛行器制導(dǎo)、控制及其他復(fù)雜系統(tǒng)信息探測、采集、處理和控制研究、設(shè)計與計算機仿真的科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員，亦可作為航空、航天、航海高等院校相關(guān)學(xué)科專業(yè)高年級學(xué)生、研究生和教師重要參考書。

作者簡介

劉興堂，空軍防空導(dǎo)彈精確制導(dǎo)與控制技術(shù)研究中心主任，空軍級專家。
    1942年2月出生于陜西省三原縣，1965年7月畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)飛機設(shè)計與制造專業(yè)，1968年非線性振動理論研究生畢業(yè)?，F(xiàn)為空軍工程大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師。兼任中國系統(tǒng)仿真學(xué)會常務(wù)理事、陜西省系統(tǒng)仿真學(xué)會副理事長、中國自動化學(xué)會仿真專業(yè)委員會副主任、中國航空學(xué)會飛行力學(xué)及飛行試驗分會委員、中國計算機用戶協(xié)會仿真機分會理事、《系統(tǒng)仿真學(xué)報》編委會副主任。
    長期從事導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制和飛行器系統(tǒng)建模與仿真教學(xué)、研究工作。曾獲省部級科技成果獎2項、軍隊科技進(jìn)步獎6項；主持并完成國防科技預(yù)研項目3項、國防科技預(yù)研基金課題4項；公開出版專著、譯著和參與編寫大型工具書11部：《現(xiàn)代飛行模擬技術(shù)》、《空中飛行模擬器》、《現(xiàn)代系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)》、《應(yīng)用自適應(yīng)控制》、《機動飛機實用空氣動力學(xué)》、《飛機舵面的傳動裝置》、《物理量傳感器》、《新俄漢科技綜合詞典》、《精確制導(dǎo)、控制與仿真技術(shù)》、《導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析、設(shè)計與仿真》及《俄漢航空航天航?？萍即笤~典》；在國內(nèi)外發(fā)表學(xué)術(shù)論文80余篇。

書籍目錄

第1章 緒論  1.1 引言  1.2 精確制導(dǎo)武器與導(dǎo)彈  1.3 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)  1.4 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計    1.4.1 對制導(dǎo)控制系統(tǒng)的基本要求    1.4.2 制導(dǎo)體制與控制方式    1.4.3 導(dǎo)引方法和導(dǎo)引律分析與選擇    1.4.4 自動駕駛儀與穩(wěn)定控制系統(tǒng)    1.4.5 導(dǎo)彈制導(dǎo)回路分析與設(shè)計  1.5 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢  1.6 精確制導(dǎo)與控制技術(shù)研究的方法論  1.7 系統(tǒng)仿真技術(shù)及其在精確制導(dǎo)與控制中的應(yīng)用    1.7.1 系統(tǒng)仿真技術(shù)及其作用    1.7.2 制導(dǎo)控制系統(tǒng)在全壽命周期中的仿真應(yīng)用第2章 彈體運動特性分析  2.1 引言  2.2 對控制對象——彈體的主要要求  2.3 導(dǎo)彈氣動布局與控制特點    2.3.1 導(dǎo)彈氣動布局    2.3.2 導(dǎo)彈的控制特點    2.3.3 導(dǎo)彈隨控布局    2.3.4 導(dǎo)彈直接力控制  2.4 作用在彈體上的力和力矩    2.4.1 作用力    2.4.2 作用力矩  2.5 剛性彈體運動方程    2.5.1 坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換    2.5.2 采用的假設(shè)    2.5.3 剛性彈體運動方程組  2.6 剛性彈體運動的傳遞函數(shù)  2.7 剛性彈體動態(tài)特性分析  2.8 剛性彈體空間運動的穩(wěn)定性分析    2.8.1 一般分析方法    2.8.2 實用工程方法  2.9 彈性彈體運動數(shù)學(xué)模型  2.10 具有兩套控制機構(gòu)的彈體動態(tài)特性    2.10.1 引言    2.10.2 理論基礎(chǔ)及傳遞函數(shù)推導(dǎo)    2.10.3 彈性彈體動態(tài)特性分析第3章 導(dǎo)彈穩(wěn)定控制回路分析與設(shè)計  3.1 引言  3.2 典型穩(wěn)定控制回路結(jié)構(gòu)    3.2.1 側(cè)向回路結(jié)構(gòu)    3.2.2 傾斜回路結(jié)構(gòu)  3.3 理想化穩(wěn)定控制回路理論及其應(yīng)用  3.4 無差穩(wěn)定控制回路的基本特性及其分析    3.4.1 主通道的穩(wěn)定控制回路    3.4.2 傾斜通道的穩(wěn)定控制回路  3.5 具有穩(wěn)定控制回路的導(dǎo)彈空間運動穩(wěn)定性分析與改善    3.5.1 具有穩(wěn)定控制回路的導(dǎo)彈平衡狀態(tài)穩(wěn)定性分析    3.5.2 導(dǎo)彈布局對稱性偏差對穩(wěn)定性區(qū)域邊界的影響估計    3.5.3 提高導(dǎo)彈空間運動平衡穩(wěn)定性的技術(shù)途徑  3.6 側(cè)向穩(wěn)定控制回路分析與設(shè)計    3.6.1 對側(cè)向穩(wěn)定控制回路設(shè)計的基本要求    3.6.2 側(cè)向穩(wěn)定控制回路方案分析及選擇    3.6.3 側(cè)向穩(wěn)定控制回路主要元件選擇與分析    3.6.4 側(cè)向穩(wěn)定控制回路結(jié)構(gòu)確定及參數(shù)設(shè)計  3.7 傾斜穩(wěn)定控制回路分析與設(shè)計    3.7.1 對傾斜穩(wěn)定控制回路設(shè)計的基本要求    3.7.2 傾斜穩(wěn)定控制回路設(shè)計考慮的主要方面    3.7.3 傾斜穩(wěn)定控制回路調(diào)節(jié)規(guī)律的選擇    3.7.4 傾斜穩(wěn)定控制回路方案分析及選擇    3.7.5 傾斜穩(wěn)定控制回路主要元件選擇與分析    3.7.6 傾斜穩(wěn)定控制回路結(jié)構(gòu)確定及參數(shù)設(shè)計    3.7.7 傾斜穩(wěn)定控制回路分析與設(shè)計實例  3.8 數(shù)字式穩(wěn)定控制系統(tǒng)分析與設(shè)計    3.8.1 引言    3.8.2 數(shù)字式穩(wěn)定控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)    3.8.3 A/D和D/A轉(zhuǎn)換器字長及采樣頻率的選取    3.8.4 數(shù)字式穩(wěn)定控制回路的設(shè)計方法    3.8.5 數(shù)字式自適應(yīng)穩(wěn)定控制系統(tǒng)  3.9 BTT導(dǎo)彈穩(wěn)定控制系統(tǒng)分析與設(shè)計    3.9.1 引言    3.9.2 古典頻域設(shè)計方法    3.9.3 現(xiàn)代控制設(shè)計方法  3.10 垂直發(fā)射導(dǎo)彈控制系統(tǒng)分析與設(shè)計    3.10.1 引言    3.10.2 系統(tǒng)工作特點與設(shè)計技術(shù)要求    3.10.3 系統(tǒng)組成及原理    3.10.4 控制系統(tǒng)分析與設(shè)計    3.10.5 垂直發(fā)射最優(yōu)控制律設(shè)計  3.11 考慮彈體彈性的穩(wěn)定控制系統(tǒng)分析與設(shè)計    3.11.1 引言    3.11.2 引起結(jié)構(gòu)彈性振動與回路耦合的主要因素分析    3.11.3 考慮彈體彈性時的穩(wěn)定控制回路分析與設(shè)計  3.12 新一代導(dǎo)彈穩(wěn)定控制系統(tǒng)引論    3.12.1 對新一代導(dǎo)彈穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計的特殊要求    3.12.2 新一代導(dǎo)彈的穩(wěn)定控制系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)形式第4章 導(dǎo)彈制導(dǎo)回路分析與設(shè)計  4.1 引言  4.2 制導(dǎo)回路設(shè)計的主要依據(jù)和基本要求    4.2.1 主要依據(jù)    4.2.2 基本要求  4.3 制導(dǎo)體制和制導(dǎo)規(guī)律的分析與選擇    4.3.1 制導(dǎo)體制分析與選擇    4.3.2 制導(dǎo)規(guī)律分析與選擇  4.4 遙控制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計    4.4.1 引言    4.4.2 系統(tǒng)的組成原理及工作過程    4.4.3 目標(biāo)搜索、跟蹤與坐標(biāo)測量    4.4.4 導(dǎo)彈截獲和預(yù)制導(dǎo)    4.4.5 遙控指令形成及指令形成裝置    4.4.6 無線電遙控裝置及其動力學(xué)特性    4.4.7 遙控制導(dǎo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖    4.4.8 遙控制導(dǎo)系統(tǒng)動態(tài)誤差分析  4.5 尋的制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計    4.5.1 引言    4.5.2 尋的制導(dǎo)系統(tǒng)組成及制導(dǎo)模式    4.5.3 導(dǎo)引精度分析與計算    4.5.4 尋的制導(dǎo)回路的技術(shù)設(shè)計和試驗驗證  4.6 自主式制導(dǎo)回路分析與設(shè)計    4.6.1 引言    4.6.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)    4.6.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)    4.6.4 地圖匹配制導(dǎo)系統(tǒng)    4.6.5 方案制導(dǎo)系統(tǒng)    4.6.6 復(fù)合自主制導(dǎo)系統(tǒng)  4.7 復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計    4.7.1 引言    4.7.2 復(fù)合制導(dǎo)體制的選擇依據(jù)和原則    4.7.3 復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)基本組成及運行過程    4.7.4 導(dǎo)彈截獲跟蹤系統(tǒng)分析與設(shè)計    4.7.5 目標(biāo)交接班技術(shù)    4.7.6 復(fù)合制導(dǎo)的中制導(dǎo)導(dǎo)引律選擇    4.7.7 復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)的作戰(zhàn)運用設(shè)計  4.8 多模復(fù)合尋的制導(dǎo)系統(tǒng)分析與設(shè)計    4.8.1 引言    4.8.2 多模復(fù)合尋的制導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計的主要考慮方面    4.8.3典型的雙模復(fù)合尋的制導(dǎo)系統(tǒng)  4.9 制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計中的全數(shù)字仿真第5章 保證精確制導(dǎo)與控制的若干技術(shù)問題  5.1 引言  5.2 可達(dá)導(dǎo)引精度的分析與估計  5.3 有效導(dǎo)航比選擇和最佳導(dǎo)航比計算  5.4 制導(dǎo)回路慣性對導(dǎo)引精度特性影響分析  5.5 自主回路寄生反饋影響及其減小途徑    5.5.1 問題提出    5.5.2 帶寄生反饋的自主回路特性分析    5.5.3 減小寄生反饋影響的技術(shù)途徑  5.6 典型比例導(dǎo)引及其工程實現(xiàn)    5.6.1 引言    5.6.2 典型比例導(dǎo)引律及其性能比較    5.6.3 偏置比例導(dǎo)引(BPN)律    5.6.4 LQG最優(yōu)導(dǎo)引律    5.6.5 新型導(dǎo)引律分析與設(shè)計  5.7 天線罩斜率誤差及其補償    5.7.1 引言    5.7.2 天線罩斜率對制導(dǎo)系統(tǒng)性能的影響    5.7.3 天線罩斜率影響的補償方法  5.8 導(dǎo)彈控制力和力矩的產(chǎn)生方法    5.8.1 空氣動力方法    5.8.2 燃?xì)鈩恿徒M合方法    5.8.3 燃?xì)鈩恿刂茖?dǎo)彈動力學(xué)特性的影響  5.9 制導(dǎo)控制系統(tǒng)抗干擾設(shè)計    5.9.1 引言    5.9.2 電子戰(zhàn)新發(fā)展    5.9.3 制導(dǎo)系統(tǒng)干擾威脅環(huán)境    5.9.4 抗干擾設(shè)計原則及重點    5.9.5 主要抗干擾技術(shù)及其應(yīng)用  5.10 卡爾曼濾波器在尋的制導(dǎo)回路中的應(yīng)用  5.11 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)的建模技術(shù)與方法    5.11.1 引言    5.11.2 面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)及應(yīng)用    5.11.3 分解一組合和混合建模方法及其應(yīng)用第6章 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)仿真  6.1 引言  6.2 制導(dǎo)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真    6.2.1 引言    6.2.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及其驗證    6.2.3 制導(dǎo)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真系統(tǒng)的構(gòu)成    6.2.4 數(shù)學(xué)仿真過程及主要內(nèi)容    6.2.5 仿真結(jié)果分析與處理  6.3 制導(dǎo)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)仿真實例    6.3.1 系統(tǒng)描述    6.3.2 系統(tǒng)組成及原理    6.3.3 系統(tǒng)建模    6.3.4 導(dǎo)彈對地攻擊作戰(zhàn)的數(shù)學(xué)仿真  6.4 制導(dǎo)控制系統(tǒng)半實物仿真綜述    6.4.1 半實物仿真的特點與作用    6.4.2 半實物仿真系統(tǒng)組成    6.4.3 半實物仿真系統(tǒng)的主要設(shè)備和模型  6.5 射頻制導(dǎo)半實物仿真及其系統(tǒng)設(shè)計    6.5.1 引言    6.5.2 射頻仿真系統(tǒng)設(shè)計要求及基本技術(shù)參數(shù)    6.5.3 射頻仿真系統(tǒng)的工作原理及組成    6.5.4 射頻制導(dǎo)半實物仿真實例  6.6 紅外制導(dǎo)半實物仿真及其系統(tǒng)設(shè)計    6.6.1 引言    6.6.2 紅外輻射仿真分類及系統(tǒng)組成    6.6.3 紅外目標(biāo)與環(huán)境特性建模    6.6.4 紅外輻射半實物仿真實例  6.7 成像制導(dǎo)半實物仿真及其系統(tǒng)設(shè)計    6.7.1 引言    6.7.2 仿真系統(tǒng)組成、功能及仿真過程    6.7.3 成像制導(dǎo)半實物仿真系統(tǒng)設(shè)計問題  6.8 激光制導(dǎo)半實物仿真及系統(tǒng)設(shè)計    6.8.1 引言    6.8.2 激光半主動制導(dǎo)系統(tǒng)    6.8.3 激光半主動制導(dǎo)半實物仿真系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用    6.8.4 激光制導(dǎo)半實物仿真系統(tǒng)實例  6.9 雙模尋的制導(dǎo)半實物仿真系統(tǒng)    6.9.1 引言    6.9.2 雙模導(dǎo)引頭半實物仿真方法與系統(tǒng)  6.10 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)的數(shù)字化建模與仿真平臺及應(yīng)用    6.10.1 引言    6.10.2 “自動駕駛儀”子系統(tǒng)平臺    6.10.3 “制導(dǎo)系統(tǒng)”子系統(tǒng)平臺    6.10.4 復(fù)合制導(dǎo)數(shù)據(jù)處理的仿真平臺參考文獻(xiàn)

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