內容簡介
《精確制導、控制與仿真技術》一書闡述了精確制導與控制是包括飛彈在內的制導武器的第一性能和最重要的戰術技術要求，而系統建模與仿真是實現精確制導與控制必不可少的技術手段。為此，本書首次集制導、控制與仿真為一體，以飛彈為例全面系統地闡述精確制導與控制理論和技術，包括系統硬體與軟體分析、設計及仿真研究。其內容豐富、新穎，力求反映當今該領域的先進理論和學術技術水平，同時概括作者40多年來的重要教學和科研成果。本書適用於從事飛行器制導、控制及其他複雜系統信息探測、採集、處理和控制研究、設計與計算機仿真的科學工作者和工程技術人員，亦可作為航空、航天、航海高等院校相關學科專業高年級學生、研究生和教師的重要參考書。
作者簡介
劉興堂，男，1942年生於陝西三原，中共黨員、文職將軍、空軍級專家。1965年畢業於西北工業大學飛機設計與製造專業，研究生學歷；國家自然科學基金項目和航空科技基金項目同行評審專家；現任空軍工程大學教授、博士生導師，兼任中國系統仿真學會常務理事、《系統仿真學報》編委會副主任，中國自動化學會系統仿真專業委員會副主任、陝西省系統仿真學會副理事長，中國航空學會飛行力學及飛行試驗分會委員、中國計算機協會仿真機分會理事，《計算機仿真》雜誌編委；長期從事飛行器制導、控制與仿真研究及教學工作，主持完成多項武器裝備預研項目和預研基金課題；獲國家科技進步獎2項，省部級科技成果獎2項，軍隊科技進步獎6項；公開出版專著、譯著、高校教材和大型工具書12部：《現代飛行模擬技術》、《空中飛行模擬器》、《現代系統建模與仿真技術》、《套用自適應控制》、《機動飛機實用空氣動力學》、《飛機舵面的傳動裝置》、《物理量感測器》、《新俄漢科技綜合詞典》、《精確制導、控制與仿真技術》、《飛彈制導控制系統分析、設計與仿真》、《現代辨識工程》及《俄漢航空航天航海科技大詞典》；撰寫和出版軍隊及內部科技圖書12種，總計約2000萬字；發表重要學術論文90餘篇。
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目錄
第1章緒論
1.1引言
1.2精確制導武器與飛彈
1.3飛彈制導控制系統
1.4飛彈制導控制系統分析與設計
1.4.1對制導控制系統的基本要求
1.4.2制導體制與控制方式
1.4.3導引方法和導引律分析與選擇
1.4.4自動駕駛儀與穩定控制系統
1.4.5飛彈制導迴路分析與設計
1.5飛彈制導控制系統發展趨勢
1.6精確制導與控制技術研究的方法論
1.7系統仿真技術及其在精確制導與控制中的套用
1.7.1系統仿真技術及其作用
1.7.2制導控制系統在全壽命周期中的仿真套用
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飛彈氣動布局與控制特點
2.3.1飛彈氣動布局
2.3.2飛彈的控制特點
2.3.3飛彈隨控布局
2.3.4飛彈直接力控制
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坐標系及其轉換
2.5.2採用的假設
2.5.3剛性彈體運動方程組
2.6剛性彈體運動的傳遞函式
2.7剛性彈體動態特性分析
2.8剛性彈體空間運動的穩定性分析
2.8.1一般分析方法
2.8.2實用工程方法
2.9彈性彈體運動數學模型
2.10具有兩套控制機構的彈體動態特性
2.10.1引言
2.10.2理論基礎及傳遞函式推導
2.10.3彈性彈體動態特性分析
第3章飛彈穩定控制迴路分析與設計
3.1引言
3.2典型穩定控制迴路結構
3.2.1側向迴路結構
3.2.2傾斜迴路結構
3.3理想化穩定控制迴路理論及其套用
3.4無差穩定控制迴路的基本特性及其分析
3.4.1主通道的穩定控制迴路
3.4.2傾斜通道的穩定控制迴路
3.5具有穩定控制迴路的飛彈空間運動穩定性分析與改善
3.5.1具有穩定控制迴路的飛彈平衡狀態穩定性分析
3.5.2飛彈布局對稱性偏差對穩定性區域邊界的影響估計
3.5.3提高飛彈空間運動平衡穩定性的技術途徑
3.6側向穩定控制迴路分析與設計
3.6.1對側向穩定控制迴路設計的基本要求
3.6.2側向穩定控制迴路方案分析及選擇
3.6.3側向穩定控制迴路主要元件選擇與分析
3.6.4側向穩定控制迴路結構確定及參數設計
3.7傾斜穩定控制迴路分析與設計
3.7.1對傾斜穩定控制迴路設計的基本要求
3.7.2傾斜穩定控制迴路設計考慮的主要方面
3.7.3傾斜穩定控制迴路調節規律的選擇
3.7.4傾斜穩定控制迴路方案分析及選擇
3.7.5傾斜穩定控制迴路主要元件選擇與分析
3.7.6傾斜穩定控制迴路結構確定及參數設計
3.7.7傾斜穩定控制迴路分析與設計實例
3.8數字式穩定控制系統分析與設計
3.8.1引言
3.8.2數字式穩定控制系統的結構
3.8.3A/D和D/A轉換器字長及採樣頻率的選取
3.8.4數字式穩定控制迴路的設計方法
3.8.5數字式自適應穩定控制系統
3.9BTT飛彈穩定控制系統分析與設計
3.9.1引言
3.9.2古典頻域設計方法
3.9.3現代控制設計方法
3.10垂直發射飛彈控制系統分析與設計
3.10.1引言
3.10.2系統工作特點與設計技術要求
3.10.3系統組成及原理
3.10.4控制系統分析與設計
3.10.5垂直發射最優控制律設計
3.11考慮彈體彈性的穩定控制系統分析與設計
3.11.1引言
3.11.2引起結構彈性振動與迴路耦合的主要因素分析
3.11.3考慮彈體彈性時的穩定控制迴路分析與設計
3.12新一代飛彈穩定控制系統引論
3.12.1對新一代飛彈穩定控制系統設計的特殊要求
3.12.2新一代飛彈的穩定控制系統一般結構形式
第4章飛彈制導迴路分析與設計
4.1引言
4.2制導迴路設計的主要依據和基本要求
4.2.1主要依據
4.2.2基本要求
4.3制導體制和制導規律的分析與選擇
4.3.1制導體制分析與選擇
4.3.2制導規律分析與選擇
4.4遙控制導系統分析與設計
4.4.1引言
4.4.2系統的組成原理及工作過程
4.4.3目標搜尋、跟蹤與坐標測量
4.4.4飛彈截獲和預製導
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特性
4.4.7遙控制導系統結構圖
4.4.8遙控制導系統動態誤差分析
4.5尋的制導系統分析與設計
4.5.1引言
4.5.2尋的制導系統組成及制導模式
4.5.3導引精度分析與計算
4.5.4尋的制導迴路的技術設計和試驗驗證
4.6自主式制導迴路分析與設計
4.6.1引言
4.6.2慣性導航系統
4.6.3衛星導航系統
4.6.4地圖匹配製導系統
4.6.5方案制導系統
4.6.6複合自主制導系統
4.7複合制導系統分析與設計
4.7.1引言
4.7.2複合制導體制的選擇依據和原則
4.7.3複合制導系統基本組成及運行過程
4.7.4飛彈截獲跟蹤系統分析與設計
4.7.5目標交接班技術
4.7.6複合制導的中制導導引律選擇
4.7.7複合制導系統的作戰運用設計
4.8多模複合尋的制導系統分析與設計
4.8.1引言
4.8.2多模複合尋的制導系統設計的主要考慮方面
4.8.3典型的雙模複合尋的制導系統
4.9制導控制系統分析與設計中的全數字仿真
第5章保證精確制導與控制的若干技術問題
5.1引言
5.2可達導引精度的分析與估計
5.3有效導航比選擇和最佳導航比計算
5.4制導迴路慣性對導引精度特性影響分析
5.5自主迴路寄生反饋影響及其減小途徑
5.5.1問題提出
5.5.2帶寄生反饋的自主迴路特性分析
5.5.3減小寄生反饋影響的技術途徑
5.6典型比例導引及其工程實現
5.6.1引言
5.6.2典型比例導引律及其性能比較
5.6.3偏置比例導引(BPN)律
5.6.4LQG最優導引律
5.6.5新型導引律分析與設計
5.7天線罩斜率誤差及其補償
5.7.1引言
5.7.2天線罩斜率對制導系統性能的影響
5.7.3天線罩斜率影響的補償方法
5.8飛彈控制力和力矩的產生方法
5.8.1空氣動力方法
5.8.2燃氣動力和組合方法
5.8.3燃氣動力控制對飛彈動力學特性的影響
5.9制導控制系統抗干擾設計
5.9.1引言
5.9.2電子戰新發展
5.9.3制導系統干擾威脅環境
5.9.4抗干擾設計原則及重點
5.9.5主要抗干擾技術及其套用
5.10卡爾曼濾波器在尋的制導迴路中的套用
5.11飛彈制導控制系統的建模技術與方法
5.11.1引言
5.11.2面向對象的建模技術及套用
5.11.3分解一組合和混合建模方法及其套用
第6章飛彈制導控制系統仿真
6.1引言
6.2制導控制系統數學仿真
6.2.1引言
6.2.2系統數學模型及其驗證
6.2.3制導控制系統數學仿真系統的構成
6.2.4數學仿真過程及主要內容
6.2.5仿真結果分析與處理
6.3制導控制系統數學仿真實例
6.3.1系統描述
6.3.2系統組成及原理
6.3.3系統建模
6.3.4飛彈對地攻擊作戰的數學仿真
6.4制導控制系統半實物仿真綜述
6.4.1半實物仿真的特點與作用
6.4.2半實物仿真系統組成
6.4.3半實物仿真系統的主要設備和模型
6.5射頻制導半實物仿真及其系統設計
6.5.1引言
6.5.2射頻仿真系統設計要求及基本技術參數
6.5.3射頻仿真系統的工作原理及組成
6.5.4射頻制導半實物仿真實例
6.6紅外製導半實物仿真及其系統設計
6.6.1引言
6.6.2紅外輻射仿真分類及系統組成
6.6.3紅外目標與環境特性建模
6.6.4紅外輻射半實物仿真實例
6.7成像制導半實物仿真及其系統設計
6.7.1引言
6.7.2仿真系統組成、功能及仿真過程
6.7.3成像制導半實物仿真系統設計問題
6.8雷射制導半實物仿真及系統設計
6.8.1引言
6.8.2雷射半主動制導系統
6.8.3雷射半主動制導半實物仿真系統設計及套用
6.8.4雷射制導半實物仿真系統實例
6.9雙模尋的制導半實物仿真系統
6.9.1引言
6.9.2雙模導引頭半實物仿真方法與系統
6.10飛彈制導控制系統的數位化建模與仿真平台及套用
6.10.1引言
6.10.2“自動駕駛儀”子系統平台
6.10.3“制導系統”子系統平台
6.10.4複合制導數據處理的仿真平台
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