飛機綜合控制與飛行管理

前言

國防科技工業(yè)是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國防現(xiàn)代化的重要工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)，也是國民經(jīng)濟發(fā)展和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要推動力量。半個多世紀(jì)以來，在黨中央、國務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)和親切關(guān)懷下，國防科技工業(yè)廣大干部職工在知識的傳承、科技的攀登與時代的洗禮中，取得了舉世矚目的輝煌成就；研制、生產(chǎn)了大量武器裝備，滿足了我軍由單一陸軍，發(fā)展成為包括空軍、海軍、第二炮兵和其他技術(shù)兵種在內(nèi)的合成軍隊的需要，特別是在尖端技術(shù)方面，成功地掌握了原子彈、氫彈、洲際導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和核潛艇技術(shù)，使我軍擁有了一批克敵制勝的高技術(shù)武器裝備，使我國成為世界上少數(shù)幾個獨立掌握核技術(shù)和外層空間技術(shù)的國家之一。國防科技工業(yè)沿著獨立自主、自力更生的發(fā)展道路，建立了專業(yè)門類基本齊全，科研、試驗、生產(chǎn)手段基本配套的國防科技工業(yè)體系，奠定了進(jìn)行國防現(xiàn)代化建設(shè)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)；掌握了大量新技術(shù)、新工藝，研制了許多新設(shè)備、新材料，以“兩彈一星”、“神舟”號載人航天為代表的國防尖端技術(shù)，大大提高了國家的科技水平和競爭力，使中國在世界高科技領(lǐng)域占有了一席之地。十一屆三中全會以來，伴隨著改革開放的偉大實踐，國防科技工業(yè)適時地實行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，大量軍工技術(shù)轉(zhuǎn)向民用，為發(fā)展國民經(jīng)濟作出了重要貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

本書主要內(nèi)容如下：第1章為緒論，綜述了綜合控制的基本概念、國外發(fā)展概況及綜合控制技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與綜合設(shè)計思路；第2章為推進(jìn)系統(tǒng)性能及其控制的建模與仿真，重點介紹滿足先進(jìn)戰(zhàn)斗機綜合控制要求的發(fā)動機、推進(jìn)系統(tǒng)性能與控制的建模；第3章為綜合飛行／推進(jìn)控制系統(tǒng)，重點介紹先進(jìn)戰(zhàn)斗機典型飛行任務(wù)的綜合飛行／推進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計及仿真，即性能尋優(yōu)控制（包括超聲速巡航）、飛行航跡優(yōu)化、短距起降、大迎角綜合飛行／推進(jìn)控制；第4章為綜合飛行／火力控制系統(tǒng)，重點介紹綜合飛行／火力控制系統(tǒng)的組成、目標(biāo)狀態(tài)估計器設(shè)計、典型武器火力控制建模、綜合控制的設(shè)計及性能評價；第5章為戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)，重點介紹戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)的基本功能與結(jié)構(gòu)、飛行中的軌跡規(guī)劃、戰(zhàn)場態(tài)勢評估與駕駛員輔助系統(tǒng)；第6章為綜合飛行／火力／推進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真，重點介紹綜合控制技術(shù)的系統(tǒng)總體方案、兩種新型的綜合控制設(shè)計方法及作戰(zhàn)任務(wù)全過程仿真；第7章為飛行器管理系統(tǒng)簡介，綜述了飛機綜合控制技術(shù)的發(fā)展-飛行器管理系統(tǒng)研究思路及支撐技術(shù)。

書籍目錄

第1章  緒  論  1.1 飛機綜合控制技術(shù)產(chǎn)生背景及基本概念  1.2 飛機綜合控制技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與綜合設(shè)計思路    1.2.1 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)    1.2.2 系統(tǒng)綜合設(shè)計思路    參考文獻(xiàn)第2章  推進(jìn)系統(tǒng)性能及其控制的建模與仿真  2.1 概述    2.1.1 推進(jìn)系統(tǒng)的組成    2.1.2 發(fā)動機和推進(jìn)系統(tǒng)的性能指標(biāo)    2.1.3 戰(zhàn)斗機及其綜合控制系統(tǒng)對推進(jìn)系統(tǒng)的要求    2.1.4 適用于現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的發(fā)動機類型及其性能特點和發(fā)展  2.2 加力渦扇發(fā)動機性能和控制規(guī)律    2.2.1 加力渦扇發(fā)動機的部件特性與控制    2.2.2 加力渦扇發(fā)動機穩(wěn)態(tài)共同工作線及共同工作點的確定    2.2.3 發(fā)動機性能和控制規(guī)律  2.3 推進(jìn)系統(tǒng)性能與控制    2.3.1 超聲速進(jìn)氣道特性    2.3.2 超聲速進(jìn)氣道和發(fā)動機的性能匹配及控制    2.3.3 進(jìn)氣道一發(fā)動機一噴管的性能匹配與推進(jìn)系統(tǒng)性能    2.3.4 根據(jù)飛行任務(wù)和使用條件對推進(jìn)系統(tǒng)性能的控制  2.4 推進(jìn)系統(tǒng)性能數(shù)學(xué)模型    2.4.1 戰(zhàn)斗機綜合控制系統(tǒng)研究對推進(jìn)系統(tǒng)性能模型的要求    2.4.2 發(fā)動機的非實時性能模型    2.4.3 發(fā)動機的實時性能模型    2.4.4 推進(jìn)系統(tǒng)性能模型    2.4.5 自適應(yīng)模型    2.4.6 面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)在建模中的應(yīng)用    參考文獻(xiàn)第3章  綜合飛行／推進(jìn)控制系統(tǒng)  3.1 概述  3.2 性能尋優(yōu)控制    3.2.1 性能尋優(yōu)控制系統(tǒng)的組成及原理    3.2.2 性能尋優(yōu)控制系統(tǒng)的效益及分析    3.2.3 超聲速巡航模態(tài)推進(jìn)系統(tǒng)性能優(yōu)化   3.3 面向綜合飛行／推進(jìn)系統(tǒng)的飛行航跡優(yōu)化    3.3.1 背景及性能指標(biāo)的提出    3.3.2 優(yōu)化方法    3.3.3 時間和耗油量的估算    3.3.4 縱向剖面優(yōu)化仿真  3.4 短距起降綜合飛行／推進(jìn)控制    3.4.1 短距起飛／著陸系統(tǒng)建模    3.4.2 短距起飛方案設(shè)計及仿真研究    3.4.3 大迎角自動短距著陸方案設(shè)計及仿真研究  3.5 大迎角綜合飛行／推進(jìn)控制    3.5.1 大迎角綜合飛行／推進(jìn)系統(tǒng)特性分析    3.5.2 大迎角推進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性    3.5.3 推進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定性控制方案    3.5.4 大迎角推力矢量與氣動舵面的協(xié)調(diào)控制    3.5.5 大迎角仿真及分析    參考文獻(xiàn)第4章  綜合飛行／火力控制系統(tǒng)  4.1 綜合飛行／火力控制系統(tǒng)基本組成及特點  4.2 系統(tǒng)坐標(biāo)系選擇及定義  4.3 機載目標(biāo)狀態(tài)估計器設(shè)計    4.3.1 跟蹤坐標(biāo)系的選擇    4.3.2 機動目標(biāo)模型    4.3.3 估計器模型的建立與濾波  4.4 火力控制系統(tǒng)建模    4.4.1 空-空機炮模態(tài)    4.4.2 空-空導(dǎo)彈模態(tài)    4.4.3 空-地激光制導(dǎo)炸彈模態(tài)  4.5 綜合飛行／火力控制系統(tǒng)耦合控制律設(shè)計及系統(tǒng)仿真    4.5.1 空-空機炮模態(tài)    4.5.2 空-空導(dǎo)彈模態(tài)    4.5.3 激光制導(dǎo)炸彈模態(tài)  4.6 超控耦合器的設(shè)計    4.6.1 超控耦合器的功能定義    4.6.2 超控耦合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計    4.6.3 可調(diào)增益K的設(shè)計    4.6.4 超控耦合器的邏輯關(guān)系設(shè)計  4.7 綜合飛行／火力控制系統(tǒng)性能分析及評價    4.7.1 空一空機炮模態(tài)多重遞階綜合控制系統(tǒng)的性    4.7.2激光制導(dǎo)炸彈空一地轟炸模態(tài)多重遞階綜合    控制系統(tǒng)的性能分析與評價    參考文獻(xiàn)第5章  戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)  5.1 引  言    5.1.1 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)    5.1.2 戰(zhàn)術(shù)飛行管理系統(tǒng)研究歷史  5.2 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)分析    5.2.1 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)基本功能    5.2.2 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)分析    5.2.3 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)  5.3 飛行中的軌跡規(guī)劃    5.3.1 概述    5.3.2 飛行軌跡優(yōu)化方法概述    5.3.3 啟發(fā)式搜索    5.3.4 威脅源模型的建立    5.3.5 采用專家系統(tǒng)提高飛行軌跡規(guī)劃的效率    5.3.6 軌跡規(guī)劃中的一些具體問題  5.4 戰(zhàn)場態(tài)勢評估技術(shù)    5.4.1 概述    5.4.2 威脅評估    5.4.3 基于貝葉斯推理的威脅評估  5.5 駕駛員輔助系統(tǒng)    5.5.1 概述    5.5.2 駕駛員輔助系統(tǒng)的基本功能    參考文獻(xiàn)第6章  綜合飛行／火力／推進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真  6.1 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理與綜合控制系統(tǒng)方案    6.1.1 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理與綜合控制對綜合航空電子系統(tǒng)的要求    6.1.2 系統(tǒng)方案的組成與功能  6.2 基于遞階一分散一集中方法的綜合控制系統(tǒng)設(shè)計    6.2.1 遞階一分散一集中綜合控制設(shè)計方法    6.2.2 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運動狀態(tài)設(shè)計方法    6.2.3 綜合飛行／火力／推進(jìn)系統(tǒng)建模    6.2.4 綜合飛行／火力／推進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計    6.2.5 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)過程數(shù)學(xué)仿真  6.3 基于多層遞階結(jié)構(gòu)的綜合控制系統(tǒng)設(shè)計    6.3.1 綜合控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)    6.3.2 機身指向控制    6.3.3 速度矢量控制  6.4 空一空導(dǎo)彈模態(tài)作戰(zhàn)區(qū)全過程控制律設(shè)計及仿真    參考文獻(xiàn)第7章  飛行器管理系統(tǒng)簡介  7.1 概述  7.2 面向全系統(tǒng)物理綜合和功能綜合設(shè)計飛行器管理系統(tǒng)  7.3 面向飛行能力優(yōu)化設(shè)計飛行器管理系統(tǒng)  7.4 飛行器管理系統(tǒng)支撐技術(shù)  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

20世紀(jì)60年代以來， 飛行器設(shè)計出現(xiàn)了隨控布局CCV(Control Configuration Vehicle)的設(shè)計思想，從而取代了以氣動布局為中心的設(shè)汁思想。所謂CCV設(shè)汁思想是指在總體設(shè)計階段就綜合考慮飛行器的飛行控制系統(tǒng)FCS(Flight Comrol Sys-tem)、氣動布局、推進(jìn)系統(tǒng)及機體結(jié)構(gòu)4個環(huán)節(jié)，并以控制為紐帶，充分發(fā)揮和協(xié)調(diào)這4個環(huán)節(jié)的功能，從而大大提高整個飛行器的性能。與飛行器的CCV設(shè)計思想同時產(chǎn)生的是FCS的主動控制設(shè)計思想。主動控制設(shè)計思想將FCS從過去的從屬地位變?yōu)轱w行器總體設(shè)計的4個環(huán)節(jié)之一，主動、積極地參與飛行器的總體布局、總體方案和總體設(shè)計各個環(huán)節(jié)。它實際上是CCV設(shè)計思想的一個重要支柱。綜合控制以各相對獨立或視為獨立的控制分系統(tǒng)所組成的整個系統(tǒng)為對象，進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計，將原來孤立的但有耦合關(guān)系的部分組成特定作用的整體，獲得比原來孤立系統(tǒng)更好的性能。這樣設(shè)計的系統(tǒng)就是綜合控制系統(tǒng)。它是飛行控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。就作戰(zhàn)飛機綜合控制技術(shù)來說，須充分考慮和利用機體（氣動力與結(jié)構(gòu)）、推進(jìn)（進(jìn)氣道、發(fā)動機及尾噴管）和武器系統(tǒng)的控制功能及其相互關(guān)系，對全機控制功能進(jìn)行一體化、多學(xué)科綜合設(shè)計，使飛機能最大限度地發(fā)揮其性能潛力，以滿足總體性能和任務(wù)能力的需求。

編輯推薦

《飛機綜合控制與飛行管理》由北京航空航天大學(xué)出版社，北京理工大學(xué)出版出版。

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