導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)原理

前言

本教材被列入教育部普通高等教育“十五”國家級教材規(guī)劃選題。 在第二次世界大戰(zhàn)末，德國研制了V-1型和V-2型遠(yuǎn)程制導(dǎo)導(dǎo)彈，標(biāo)志著制導(dǎo)武器的誕生。制導(dǎo)武器之所以區(qū)別于常規(guī)彈藥，在于它飛行過程中其軌跡可以受到制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的控制，從而精確地?fù)糁心繕?biāo)，因此，導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制課程在導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制，飛行器設(shè)計等專業(yè)中占有重要地位，為學(xué)生從事該領(lǐng)域的研究工作打下必要的基礎(chǔ)。本教材是在北京理工大學(xué)1997年3月印刷的內(nèi)部講義《導(dǎo)彈制導(dǎo)和控制系統(tǒng)原理》基礎(chǔ)上改編的，該內(nèi)部講義曾獲得北京理工大學(xué)第八屆優(yōu)秀教材二等獎，該內(nèi)部講義已為六屆學(xué)生所使用，且收到了良好的教學(xué)效果。全書共分8章。第1章介紹導(dǎo)彈制導(dǎo)和控制系統(tǒng)的基本原理，基本概念；第2章介紹導(dǎo)彈制導(dǎo)規(guī)律；第3章對受控對象——導(dǎo)彈彈體特性進(jìn)行分析；第4章介紹常用制導(dǎo)裝置及其原理；第5章介紹自動駕駛儀與穩(wěn)定回路；第6章介紹遙控制導(dǎo)和控制系統(tǒng)；第7章介紹自尋的制導(dǎo)和控制系統(tǒng)；第8章對旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈制導(dǎo)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了專門的介紹。本教材以戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈制導(dǎo)和控制系統(tǒng)為主，側(cè)重基本原理和基本方法的論述，每個主要章節(jié)都給以典型實例，盡量做到理論和實際相結(jié)合。本教材先修課程為導(dǎo)彈概論，導(dǎo)彈飛行力學(xué)，自動控制原理，電子技術(shù)等；本教材的講授需48～60學(xué)時。在本教材編寫過程中借鑒了北京理工大學(xué)導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制專業(yè)，控制理論與控制工程，飛行器設(shè)計等專業(yè)其他教師在教學(xué)和科研中的實際經(jīng)驗，得到了鄒靜濤、李鐘武、劉藻珍，祁載康、孟慶元等教授的指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝。本教材由中國系統(tǒng)仿真學(xué)會理事李鐘武教授擔(dān)任主審，李鐘武教授提出了很多寶貴的意見和建議，在此也表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書比較全面地闡述了戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈各類制導(dǎo)系統(tǒng)的原理與方法。內(nèi)容包括：導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)基本概念、基本原理；制導(dǎo)規(guī)律與受近代對象----彈體特性分析；常用制導(dǎo)裝置及其原理；動駕駛儀與穩(wěn)定回路；搖控制導(dǎo)與控制系統(tǒng)；自尋的制導(dǎo)與控制系統(tǒng)；滾轉(zhuǎn)導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制等。     本書可作為導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制，飛行器設(shè)計，控制理論與控制工程等專業(yè)高年級本科生和研究生的教材或參考書，亦可供相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 概述  1.1 導(dǎo)彈制導(dǎo)原理  1.2 制導(dǎo)系統(tǒng)的一般組成  1.3 制導(dǎo)系統(tǒng)的分類    1.3.1 自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)    1.3.2 遙控制導(dǎo)系統(tǒng)    1.3.3 天文導(dǎo)航    1.3.4 地圖匹配制導(dǎo)    1.3.5 方案制導(dǎo)    1.3.6 慣性制導(dǎo)    1.3.7 復(fù)合制導(dǎo)  1.4 導(dǎo)彈控制方式    1.4.1 單通道控制方式    1.4.2 雙通道控制方式    1.4.3 三通道控制方式  1.5 對制導(dǎo)系統(tǒng)的基本要求  思考題第2章 制導(dǎo)規(guī)律  2.1 自尋的制導(dǎo)規(guī)律    2.1.1  自尋的制導(dǎo)規(guī)律分類    2.1.2 自尋的制導(dǎo)規(guī)律分析  2.2 遙控制導(dǎo)規(guī)律    2.2.1 遙控制導(dǎo)的導(dǎo)引方程    2.2.2 三點法    2.2.3 前置角法  思考題第3章 受控對象特性分析  3.1 彈體在制導(dǎo)系統(tǒng)中的地位  3.2 制導(dǎo)回咱中彈體環(huán)節(jié)的特點    3.2.1 彈體環(huán)節(jié)的特點    3.2.2 研究方法  3.3 導(dǎo)彈運動方程及其簡化    3.3.1 坐標(biāo)系    3.3.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系    3.3.3 彈體擾動運動方程    3.3.4 彈體運動方程的簡化    3.3.5 導(dǎo)彈彈體的傳遞函數(shù)  思考題第4章 常用制導(dǎo)裝置及其原理  4.1 測量裝置    4.1.1 測角儀    4.1.2 陀螺儀    4.1.3 加速度計    4.1.4 導(dǎo)引頭  4.2 執(zhí)行裝置    4.2.1 執(zhí)行裝置的作用與組成    4.2.2 對執(zhí)行裝置的基本要求    4.2.3 舵機(jī)的分類    4.2.4 氣壓式舵機(jī)    4.2.5 液壓式舵機(jī)    4.2.6 推力知量控制裝置  思考題第5章 自動駕駛儀與穩(wěn)定回路  5.1 自動駕駛儀與穩(wěn)定回路的基本概念    5.1.1 基本概念    5.1.2 為什么要引入自支駕駛儀    5.1.3 自動駕駛儀是如何引入的    5.1.4 自動駕駛儀與穩(wěn)定的回路的組成與分類  5.2 穩(wěn)定回路的功能及其本原理    5.2.1 穩(wěn)定回路的功能    5.2.2 穩(wěn)定回路的基本原理  5.3 導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)運動的穩(wěn)定    5.3.1 導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)角的穩(wěn)定    5.3.2 導(dǎo)彈滾轉(zhuǎn)角速度的穩(wěn)定  5.4 導(dǎo)彈側(cè)向控制回路    5.4.1  由測速陀螺儀和線加速度計組成的側(cè)向控制回路    5.4.2 由兩個線加速度計組成的側(cè)向控制回路    5.4.3 無控飛行段自動駕駛儀    5.4.4 高度控制系統(tǒng)    5.4.5 垂直發(fā)射方式的控制回路  思考題第6章 搖控制導(dǎo)和控制系統(tǒng)  6.1 遙控制導(dǎo)和控制系統(tǒng)    ……第7章 自尋的制導(dǎo)系統(tǒng) 第8章 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈的控制原理主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1.3.1 自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)自動導(dǎo)引系統(tǒng)也稱為自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)，是利用目標(biāo)輻射或反射的能量制導(dǎo)導(dǎo)彈去攻擊目標(biāo)。由彈上導(dǎo)引頭感受目標(biāo)輻射或反射的能量（如無線電波、紅外線、激光、可見光、聲音等），測量目標(biāo)、導(dǎo)彈相對運動參數(shù)，并形成相應(yīng)的引導(dǎo)指令控制導(dǎo)彈飛行，使導(dǎo)彈飛向目標(biāo)的制導(dǎo)系統(tǒng)，稱為自尋的系統(tǒng)。這個“的”是“目的”的“的”，是目標(biāo)的意思。為了使自尋的系統(tǒng)正常工作，首先必須能準(zhǔn)確地從目標(biāo)背景中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，為此要求目標(biāo)本身的物理特性與其背景或周圍其他物體的特性必須有所不同，即要求它具有對背景足夠的能量對比性。具有紅外輻射（熱輻射）源的目標(biāo)很多，如軍艦、飛機(jī)（特別是噴氣式的）、坦克、冶金工廠，在大氣層中高速飛行的導(dǎo)彈的頭部也具有足夠大的熱輻射。用目標(biāo)輻射的紅外線使導(dǎo)彈飛向目標(biāo)的自尋的系統(tǒng)稱為紅外自尋的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的作用距離取決于目標(biāo)輻射（或反射）面的面積和溫度、接收裝置的靈敏度和氣象條件。有些目標(biāo)與周圍背景不同，它能輻射本身固有的光線，或是反射太陽、月亮的或人工照明的光線。利用可見光的自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)，其作用距離取決于目標(biāo)與背景的對比特性、晝夜時間和氣候條件。有些目標(biāo)是強(qiáng)大的聲源，如從飛機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)或電動機(jī)以及軍艦的工作機(jī)械等發(fā)出的聲音，利用接收聲波原理構(gòu)成的自尋的系統(tǒng)稱為聲學(xué)自尋的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的缺點是，當(dāng)其被用在射擊空中目標(biāo)的導(dǎo)彈上時，因為聲波的傳播速度慢，使導(dǎo)彈不會命中空中目標(biāo)，而是導(dǎo)向目標(biāo)后面的某一點。此外，高速飛行的導(dǎo)彈本身產(chǎn)生的噪聲，會對系統(tǒng)的工作造成干擾。聲學(xué)自尋的系統(tǒng)多用于水下自尋的水雷。雷達(dá)自尋的系統(tǒng)是廣泛應(yīng)用的自尋的系統(tǒng)，因為很多軍事上的重要目標(biāo)本身就是電磁能的輻射源，如雷達(dá)站、無線電干擾站、導(dǎo)航站等等。有時為了研究上的方便，根據(jù)導(dǎo)彈所利用能量的能源所在位置的不同，自尋的制導(dǎo)系統(tǒng)可分成主動式、半主動式和被動式三種。

編輯推薦

《導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)原理》是由北京理工大學(xué)出版社出版。

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