本书系统阐述了导弹制导与控制的原理和技术。内容包括导弹制导与控制的基本概念和系统组成、目标特性和环境特性,导弹运动方程、传递函数及动态特性分析,导弹常用测量装置与执行机构,导弹控制方法与控制原理,导弹制导规律,自主制导原理,遥控制导原理,寻的制导原理,复合制导原理等。重点是各类制导原理和技术,控制原理和技术。
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随着高新技术的迅速发展和新军事变革的不断深入,各种新型导弹大量出现并在现代局部战争中得到广泛应用,对战争形态和进程产生了巨大的影响。导弹之所以能够命中目标,制导和控制是其关键。本书对导弹制导与控制原理进行了系统分析和深入阐述。
本书是作者在长期从事导弹装备教学和科研的基础上编写而成的。本书系统全面、内容翔实,在介绍导弹制导与控制基本概念和导弹运动特性的基础上,不仅详细阐述了导弹姿态的空气动力控制方法、推力矢量控制方法、直接力控制方法以及俯仰、偏航、滚转控制原理,而且系统阐述了导弹飞行轨迹的位置导引规律、速度导引规律以及自主制导原理(含方案制导、惯性制导、地图匹配制导、卫星制导、天文制导)、遥控制导原理(含有线指令制导、激光指令制导、无线电指令指导、激光波束制导、雷达波束制导)、寻的制导原理(含红外寻的制导、电视寻的制导、激光寻的制导、微波寻的制导、毫米波寻的制导)和复合制导原理。对于学习和研究导弹制导与控制原理提供了全面系统的专业理论支持。
导弹按照弹体结构和弹道特征可分为有翼式导弹和弹道式导弹,两类导弹的制导控制系统所涉及的部分术语和提法有明显的不同,所采用的制导体制也各不相同。根据教学需要,本书内容需涵盖有翼式导弹和弹道式导弹的各种制导原理。为了便于内容的组织,将各部分有机地融合为一个整体,本书在统一术语和提法、全面阐述各种制导原理等方面做了大量的工作并进行了有益的尝试。
本书共11章。主要内容包括:导弹制导与控制的基本概念和系统组成、目标特性和环境特性,导弹运动方程、传递函数及动态特性分析,导弹常用测量装置与执行机构,导弹控制方法与控制原理,导弹导引规律,自主制导原理,遥控制导原理,寻的制导原理,复合制导原理等。
本书由李洪儒教授主持制订框架结构和编写大纲,集体编写完成。第1章、第7章由李洪儒教授编写;第2章、第4章、第5章以及9.1节由李辉副教授编写;第8章、第11章以及3.1节由李永军副教授编写;第6章以及3.3节、9.2节、9.3节、9.5节由郭希维副教授编写;3.2节、3.5节、3.6节、10,1~10.4节由许葆华讲师编写;3.4节、9.4节、9.6节、10.5节、10.6节由张延生博士编写。
本书参考和引用了许多国内外专家的教材著作和研究成果,对所引用的成果均在参考文献中列出,在此对所有参考和引用文献的作者表示感谢。
本书承装甲兵工程学院常天庆教授和军械工程学院谷宏强教授审阅,提出了许多宝贵意见,在此谨致感谢。本书为军队“2110工程”建设资助项目,在编写过程中得到了军械工程学院有关领导和工作人员的支持,在此表示感谢。
目录
前言
第1章绪论1
1.1导弹制导与控制的概念1
1.2导弹制导与控制系统2
1.3目标特性和环境特性7
1.4对制导与控制系统的基本要求12
思考题13
第2章导弹运动特性分析14
2.1常用坐标系及其转换14
2.2导弹运动方程组及其简化21
2.3导弹扰动运动方程组28
2.4导弹传递函数44
2.5导弹动态特性分析47
思考题59
第3章导弹常用测量装置与执行机构61
3.1陀螺仪61
3.2加速度计76
3.3测角仪88
3.4制导雷达93
3.5导引头109
3.6舵机114
思考题122
第4章导弹控制方法123
4.1导弹的气动布局123
4.2导弹制导与控制的基本原理128
4.3导弹控制方法的分类131
4.4空气动力控制方法132
4.5推力矢量控制方法138
4.6直接力控制方法142
思考题145
第5章导弹控制原理146
5.1导弹控制原理概述146
5.2滚转控制原理149
5.3俯仰(偏航)控制原理156
5.4特殊用途的姿态控制回路163
思考题165
第6章滚转导弹制导控制原理166
6.1滚转导弹的运动方程166
6.2滚转导弹制导控制170
思考题176
第7章导弹导引规律177
7.1导引规律概述177
7.2位置导引规律179
7.3速度导引规律182
思考题186
第8章自主制导原理187
8.1自主制导概述187
8.2方案制导188
8.3惯性制导190
8.4地图匹配制导196
8.5卫星制导197
8.6天文制导202
思考题207
第9章遥控制导原理208
9.1遥控制导概述208
9.2有线指令制导211
9.3激光指令制导213
9.4无线电指令制导215
9.5激光波束制导225
9.6雷达波束制导227
思考题235
第10章寻的制导原理236
10.1寻的制导概述236
10.2红外寻的制导237
10.3电视寻的制导255
10.4激光寻的制导263
10.5微波寻的制导266
10.6毫米波寻的制导281
思考题284
第11章复合制导原理285
11.1复合制导概述285
11.2串联复合制导287
11.3并联复合制导291
思考题294
参考文献295