本书主要介绍导弹制导控制的基本原理、制导控制系统设计与分析的基本方法。全书共13章，包括概论、导弹运动模型与基本特性、导弹测量装置、导弹操纵机构、经典导引方法与导引弹道、现代导引方法、遥控制导原理、自寻的制导原理、导弹控制系统、自寻的制导系统分析与设计、遥控制导系统分析与设计、导弹制导新技术、导弹控制新技术。
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前言
第1章 概论1
1.1 导弹概述1
1.1.1 火箭与导弹1
1.1.2 导弹的分类3
1.2 导弹制导基本原理4
1.2.1 导弹制导的基本概念4
1.2.2 导弹制导的一般原理5
1.3 导弹制导系统7
1.3.1 导弹制导系统的基本组成7
1.3.2 导弹制导系统的分类8
1.4 导弹控制系统13
1.4.1 导弹控制的基本原理13
1.4.2 导弹控制的基本方式与控制模式13
1.4.3 导弹控制的通道与基本控制系统16
1.5 对制导系统的基本要求19
思考题22
第2章 导弹运动模型与基本特性23
2.1 导弹飞行力学基础23
2.1.1 坐标系定义与转换关系23
2.1.2 作用在弹体上的力和力矩27
2.2 导弹的运动模型28
2.2.1 导弹的动力学方程和运动学方程28
2.2.2 导弹弹体小扰动线性化模型31
2.3 导弹的基本特性36
2.3.1 导弹的速度特性36
2.3.2 导弹的机动性37
2.3.3 导弹的动力学特性39
2.3.4 导弹的操控特性40
思考题41
第3章 导弹测量装置42
3.1 导弹运动参数测量装置——陀螺仪42
3.1.1 陀螺仪的基本原理42
3.1.2 三自由度陀螺仪45
3.1.3 二自由度陀螺仪46
3.1.4 其他新型陀螺仪50
3.2 导弹运动参数测量装置——加速度计54
3.2.1 重锤式加速度计54
3.2.2 摆式加速度计56
3.2.3 新型加速度计59
3.3 导弹目标运动参数测量装置——测角仪64
3.3.1 红外测角仪64
3.3.2 雷达测角仪68
3.4 导弹目标运动参数测量装置——雷达测距70
3.4.1 雷达脉冲测距70
3.4.2 雷达调频测距71
思考题74
第4章 导弹操纵机构75
4.1 操纵机构的基本概念与基本要求75
4.1.1 舵系统的分类75
4.1.2 舵系统的技术要求76
4.2 电动舵机与舵系统77
4.2.1 电动舵机77
4.2.2 典型电动舵系统80
4.3 液压舵机和气动舵机83
4.3.1 液压舵机和舵系统83
4.3.2 气动舵机86
4.4 推力矢量控制装置和直接力控制装置91
4.4.1 推力矢量控制装置91
4.4.2 直接力控制装置95
思考题98
第5章 经典导引方法与导引弹道99
5.1 导引飞行与导引方法99
5.1.1 导引方法99
5.1.2 导引弹道101
5.2 自寻的导引方法103
5.2.1 追踪法103
5.2.2 平行接近法109
5.2.3 比例导引法111
5.2.4 比例导引的演化及其分析116
5.3 遥控导引方法120
5.3.1 三点法导引120
5.3.2 前置量法导引126
5.4 导引方法的应用129
思考题130
第6章 现代导引方法132
6.1 最优导引法132
6.1.1 导弹-目标相对运动状态方程132
6.1.2 基于二次型的最优导引律134
6.1.3 以视线角速率为变量的最优导引律136
6.2 滑模变结构导引方法139
6.2.1 滑模变结构控制基本理论139
6.2.2 滑模变结构导引律141
6.2.3 最优滑模导引方法142
6.3 基于鲁棒控制的导引方法144
6.3.1 L2鲁棒控制理论144
6.3.2 基于L2鲁棒控制理论的鲁棒导引律146
6.4 目标运动信息辅助的智能导引方法149
6.4.1 目标加速度信息辅助的比例导引方法149
6.4.2 目标加速度信息的获取151
6.4.3 比例+微分导引律分析152
思考题154
第7章 遥控制导原理155
7.1 方案制导系统及原理155
7.2 遥控制导系统及原理157
7.2.1 遥控制导系统157
7.2.2 遥控制导指令生成原理164
7.2.3 雷达波束制导指令174
7.2.4 激光波束制导原理177
思考题180
第8章 自寻的制导原理182
8.1 自寻的制导介绍182
8.1.1 红外自寻的制导182
8.1.2 雷达自寻的制导185
8.2 导引头189
8.2.1 导引头的基本原理与分类189
8.2.2 导引头的工作状态与基本功能190
8.2.3 导引头稳定平台191
8.2.4 导引头功能实现原理193
8.3 光学自寻的制导原理199
8.3.1 点源红外自寻的制导原理199
8.3.2 红外成像自寻的制导原理204
8.3.3 激光自寻的制导原理207
8.3.4 电视自寻的制导原理210
思考题211
第9章 导弹控制系统212
9.1 导弹动力学特性212
9.1.1 导弹动力学特性分析212
9.1.2 对控制系统的基本要求213
9.2 导弹控制系统的设计与要求214
9.2.1 导弹控制系统的设计方法214
9.2.2 导弹控制系统的品质标准215
9.3 导弹过载控制系统217
9.3.1 典型过载控制系统217
9.3.2 特殊过载控制系统220
9.4 其他导弹控制系统223
9.4.1 滚动运动稳定与控制系统223
9.4.2 导弹高度控制系统228
9.4.3 导弹航向控制系统232
思考题233
第10章 自寻的制导系统分析与设计235
10.1 自寻的制导系统235
10.1.1 基本组成与基本特性236
10.1.2 自寻的制导误差信号的形成239
10.2 典型环节的动态特性240
10.2.1 导引头的动态特性241
10.2.2 运动学环节传递函数243
10.2.3 弹体特性与控制系统244
10.3 自寻的制导系统的分析245
10.3.1 自寻的制导系统的频域分析法246
10.3.2 自寻的制导系统的直接统计分析法247
10.4 自寻的制导系统的扭角计算与分析249
思考题252
第11章 遥控制导系统分析与设计253
11.1 遥控制导系统253
11.1.1 遥控制导系统的基本装置254
11.1.2 制导误差信号257
11.2 主要环节传递函数259
11.2.1 制导站固定时的运动学传递函数260
11.2.2 制导站运动时的运动学传递函数263
11.3 遥控制导空间扭角分析265
11.3.1 空间扭角的计算266
11.3.2 空间扭角对动态性能的影响268
11.4 重力影响和动态误差270
思考题273
第12章 导弹制导新技术274
12.1 精确制导技术274
12.2 精确探测新技术276
12.2.1 红外成像探测新技术276
12.2.2 光电成像探测新技术277
12.3 精确导引新技术281
12.3.1 智能化信息处理技术281
12.3.2 精确导引方法283
思考题291
第13章 导弹控制新技术293
13.1 大攻角飞行控制技术293
13.1.1 导弹大攻角飞行的特性分析293
13.1.2 导弹大攻角飞行控制系统设计296
13.2 推力矢量控制技术297
13.2.1 推力矢量控制与实现方式297
13.2.2 推力矢量控制的应用299
13.3 直接侧向力控制技术300
13.3.1 直接力控制装置301
13.3.2 直接力控制系统基本方案302
13.4 倾斜转弯控制技术305
13.4.1 倾斜转弯控制模式305
13.4.2 倾斜转弯控制系统设计307
思考题310
参考文献311
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