目錄
第1章制導與控制系統(tǒng)概述1
1.1制導與控制系統(tǒng)的發(fā)展概況1
1.2制導與控制系統(tǒng)典型應用實例3
1.2.1反坦克導彈制導與控制系統(tǒng)3
1.2.2人造衛(wèi)星制導與控制系統(tǒng)5
1.2.3“神舟號”載人飛船制導與控制系統(tǒng)7
1.2.4“好奇號”火星探測器EDL制導與控制系統(tǒng)11
1.2.5無人直升機制導與控制系統(tǒng)12
1.2.6艦載機自動著艦制導與控制系統(tǒng)14
1.2.7戰(zhàn)斗機攻擊占位制導與控制系統(tǒng)16
思考題18
第2章制導與控制系統(tǒng)基本概念19
2.1導彈的基本概念19
2.2導彈所受的主要作用力21
2.3制導與控制系統(tǒng)的一般組成22
2.4制導系統(tǒng)的分類23
2.4.1非自主制導系統(tǒng)23
2.4.2自主制導系統(tǒng)27
2.4.3復合制導系統(tǒng)28
2.5導彈控制方式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對制導系統(tǒng)的基本要求30
2.7對控制系統(tǒng)的基本要求34
思考題36
第3章導彈運動建模與分析37
3.1彈體運動特性描述37
3.2彈體運動特性簡化的研究方法38
3.3常用坐標系及其坐標轉換39
3.3.1坐標系定義40
3.3.2特征角定義41
3.3.3坐標旋轉變換42
3.4數(shù)學模型48
3.4.1飛行力學基礎48
3.4.2運動學方程51
3.4.3動力學方程53
3.4.4發(fā)動機推力模型58
3.5彈體運動模型簡化59
3.5.1微分方程組線性化的方法59
3.5.2空氣動力和力矩表達式的線性化60
3.5.3小擾動假設下的線性化62
3.5.4理想滾轉穩(wěn)定下的通道分離66
3.5.5導彈彈體運動的傳遞函數(shù)67
思考題71
第4章制導規(guī)律72
4.1制導原理72
4.2遙控制導規(guī)律73
4.2.1導彈、制導站與目標之間的關系73
4.2.2三點法74
4.2.3前置角法75
4.3自尋的制導規(guī)律76
4.3.1彈目關系描述76
4.3.2自尋的制導規(guī)律的分類及特點78
4.3.3追蹤法79
4.3.4平行接近法86
4.3.5比例導引法88
4.4先進制導規(guī)律89
4.4.1最優(yōu)制導規(guī)律89
4.4.2模糊制導律93
思考題97
第5章測量裝置98
5.1測量裝置的特性98
5.1.1測量裝置的靜態(tài)特性98
5.1.2測量裝置的動態(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彈上的應用106
5.2.3二自由度陀螺儀及其在導彈上的應用108
5.3導引頭112
5.3.1導引頭分類112
5.3.2對導引頭的基本要求115
5.3.3紅外導引頭116
5.3.4激光導引頭142
5.3.5電視導引頭145
5.3.6雷達導引頭148
5.4測角儀150
5.4.1紅外測角儀150
5.4.2雷達測角儀152
5.5加速度計154
5.5.1重錘式加速度計154
5.5.2液浮擺式加速度計157
5.5.3撓性加速度計158
5.5.4擺式積分陀螺加速度計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導彈運動特性簡要描述與分析162
6.1.2控制系統(tǒng)的需求及其功能163
6.1.3導彈控制系統(tǒng)的基本組成、分類與特點164
6.2滾轉穩(wěn)定回路167
6.2.1滾轉角穩(wěn)定回路167
6.2.2滾轉角速度穩(wěn)定回路173
6.3側向控制回路174
6.3.1由速率陀螺儀和加速度計構成的側向控制回路174
6.3.2由兩個加速度計構成的側向控制回路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)行機構187
7.1對舵機的要求187
7.2舵機的分類與典型舵機188
7.2.1舵機的分類188
7.2.2電動式舵機189
7.2.3氣壓式舵機190
7.2.4液壓式舵機195
7.3舵回路197
7.4兩種典型的舵機控制系統(tǒng)199
7.4.1電動式舵機的建模與控制199
7.4.2氣壓式舵機的建模與控制201
7.5推力矢量203
思考題208
第8章典型的制導系統(tǒng)209
8.1光學制導系統(tǒng)209
8.1.1光學跟蹤有線指令制導系統(tǒng)209
8.1.2光纖制導系統(tǒng)210
8.2紅外制導系統(tǒng)211
8.2.1紅外點源自尋的制導系統(tǒng)212
8.2.2紅外成像自尋的制導系統(tǒng)215
8.3激光制導系統(tǒng)217
8.3.1激光波束制導系統(tǒng)組成217
8.3.2激光波束制導原理219
8.3.3激光自尋的制導系統(tǒng)223
8.4電視制導系統(tǒng)224
8.4.1電視指令制導系統(tǒng)224
8.4.2電視自尋的制導系統(tǒng)225
8.5雷達制導系統(tǒng)226
8.5.1雷達指令制導系統(tǒng)227
8.5.2雷達波束制導系統(tǒng)229
8.5.3雷達自尋的制導系統(tǒng)230
8.6視覺制導系統(tǒng)233
8.7景象匹配制導系統(tǒng)235
思考題237
參考文獻238
附錄241
附錄AMATLAB簡介241
A.1軟件介紹241
A.2應用基礎242
A.3SIMULINK248
附錄B仿真案例249
B.1軸對稱導彈六自由度制導與控制系統(tǒng)高精度仿真實驗249
B.2導彈自尋的制導方法的MATLAB實現(xiàn)253