现代导航、制导与测控技术PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　一般概念 1

1.1.1　导航概念 1

1.1.2　制导概念 2

1.1.3　测控概念 2

1.2　导航、制导与测控技术及系统 3

1.2.1　导航技术及系统 3

1.2.2　制导技术及系统 4

1.2.3　测控技术及系统 5

1.2.4　综合技术及系统 6

1.3　现代导航、制导与测控技术 8

1.3.1　引言 8

1.3.2　地面、空中、海上精确导航 9

1.3.3　高技术兵器精确制导 10

1.3.4　航天工程精确测控 10

1.4　现代导航、制导与测控的关键技术 11

第2章　基础理论、方法与技术 13

2.1　导航理论、方法与技术 13

2.1.1　基本理论、方法与技术综述 13

2.1.2　无线电导航原理及应用 13

2.1.3　多普勒雷达导航原理及应用 15

2.1.4　惯性导航原理及应用 17

2.1.5　卫星定位导航原理及应用 19

2.1.6　天文导航原理及应用 21

2.1.7　地图匹配导航原理及应用 23

2.1.8　相对导航原理及应用 24

2.1.9　组合导航原理及应用 25

2.2　制导理论、方法与技术 26

2.2.1　基本理论、方法与技术 26

2.2.2　自主式制导原理及应用 28

2.2.3　遥控制导原理及应用 33

2.2.4　寻的制导原理及应用 36

2.2.5　复合／融合制导原理及应用 45

2.2.6　数据链制导原理及应用 49

2.3　测控理论、方法与技术 49

2.3.1　基本理论、方法与技术 49

2.3.2　测试原理及应用 50

2.3.3　控制原理及应用 50

2.3.4　测控原理及应用 52

2.4　现代导航、制导与测控学科体系 55

2.4.1　引言 55

2.4.2　理论体系 55

2.4.3　方法体系 55

2.4.4　技术体系 56

2.4.5　应用体系 56

第3章　先进总体设计与实现技术 58

3.1　系统总体技术及设计过程 58

3.2　多学科设计优化技术及应用 59

3.2.1　多学科设计优化（MDO）技术的提出 59

3.2.2　MDO体系组成 59

3.2.3　MDO的主要关键技术 60

3.2.4　MDO技术应用实例 63

3.3　多目标优化设计方法与技术 65

3.4　智能优化设计技术及应用 66

3.4.1 问题提出 66

3.4.2　系统构成及功能 66

3.4.3　工程应用实例 67

3.5　计算机辅助设计技术及应用 68

3.5.1　引言 68

3.5.2　CAD系统及其组成 69

3.5.3　CAD技术及系统的应用 71

3.6　虚拟样机与虚拟设计技术及应用 73

3.6.1　引言 73

3.6.2　虚拟样机技术的关键技术 74

3.6.3　虚拟样机技术的工程应用 74

3.6.4　虚拟设计技术及工程应用 78

3.7　并行工程设计技术及应用 81

3.7.1　引言 81

3.7.2　并行工程设计的关键技术 82

3.7.3　并行工程设计技术应用实例 84

第4章 目标探测、识别与隐身技术 86

4.1　概述 86

4.2 目标探测、识别和确认基础 87

4.2.1　概念及术语 87

4.2.2　Johnson判则 87

4.2.3 目标传递概率函数 88

4.2.4　目标纯探测与辨别预测 89

4.2.5　距离探测及判定 89

4.3　目标探测方法、技术及设备 90

4.3.1　引言 90

4.3.2　微光夜视探测 91

4.3.3　红外探测 93

4.3.4　激光探测 95

4.3.5　雷达探测 97

4.3.6　惯性感测 101

4.3.7　声（学）探测 103

4.3.8　多传感器探测 105

4.4 目标识别与确认技术 108

4.4.1　引言 108

4.4.2　雷达目标识别与确认 108

4.4.3　红外目标识别与确认 110

4.4.4　激光目标识别与确认 111

4.4.5　水声目标识别与确认 111

4.4.6 自动目标识别技术 112

4.4.7　作战识别技术及系统 114

4.5 目标隐身／反隐身技术 114

4.5.1　引言 114

4.5.2　隐身技术特点及关键技术 115

4.5.3　雷达隐身技术 115

4.5.4　光电隐身技术 115

4.5.5　声学隐身技术 117

4.5.6　反隐身技术 117

第5章　综合导航、惯性导航及组合导航 119

5.1　概述 119

5.2　导航综合系统与综合舰桥系统 119

5.2.1　导航综合系统 119

5.2.2　综合舰桥系统 120

5.3　惯性导航系统及其主要设备 122

5.3.1　引言 122

5.3.2　惯性导航系统 122

5.3.3　主要惯性导航设备 128

5.4　惯性导航系统的关键技术 130

5.5　组合导航技术基础 131

5.5.1　引言 131

5.5.2　组合导航系统构建技术 132

5.5.3　组合系统工作模式 133

5.5.4　组合系统状态估计方法 133

5.5.5　组合系统误差修正与容错技术 134

5.5.6　组合系统降阶方法 135

5.6　INS/SAR组合导航系统 135

5.6.1　引言 135

5.6.2　合成孔径雷达 135

5.6.3　INS/SAR组合导航系统 136

5.7　SINS/GPS组合导航系统 138

5.7.1 引言 138

5.7.2　SINS/GPS组合导航原理及组合方式 138

5.7.3　SINS/GPS组合导航关键技术 140

5.7.4　SINS/GPS组合导航的应用实例 141

5.8　智能融合组合导航技术及系统 143

5.8.1　引言 143

5.8.2　智能化导航信息源管理技术 143

5.8.3　智能滤波技术 144

5.8.4　智能融合技术 145

5.9　组合导航的其他技术问题 145

5.9.1　引言 145

5.9.2　惯性／星光组合导航技术及系统 145

5.9.3　容错滤波设计技术 146

5.9.4　组合导航系统的车载试验技术 146

第6章　精确制导与复合／融合制导技术 148

6.1　概述 148

6.2　制导体制及其分析与选取 148

6.2.1　常用制导体制体系 148

6.2.2　制导体制分析与选择 149

6.3　导引律设计与选取技术 152

6.3.1　引言 152

6.3.2　古典导引方法与导引律 152

6.3.3　典型比例导引及工程实现 153

6.3.4　现代导引方法与导引律 155

6.3.5　导引律分析与选择 160

6.3.6　向状态制导的最优导引律研究 162

6.4　导弹制导控制系统 163

6.4.1　引言 163

6.4.2　制导过程及系统基本结构 164

6.4.3　未来制导控制系统 165

6.5　水下制导定位技术及系统 166

6.5.1　引言 166

6.5.2　声纳系统及其声纳方程 166

6.5.3　水声精确定位导航系统 168

6.6　复合制导技术及应用 169

6.6.1　引言 169

6.6.2　复合制导体制的选择 169

6.6.3　复合制导系统的组成及运行 171

6.6.4　导弹截获跟踪系统 172

6.6.5 目标交接班技术 173

6.7　多模融合制导技术 177

6.7.1　引言 177

6.7.2　被动雷达／红外融合寻的制导 177

6.7.3　主动式毫米波／红外成像融合寻的制导 178

6.7.4　毫米波主／被动融合寻的制导 178

第7章　现代测控技术与KKV技术 179

7.1　概述 179

7.2　计算机测控技术及系统 180

7.3　智能化测控技术及系统 183

7.3.1　引言 183

7.3.2　智能化测控系统及其关键技术 183

7.3.3　智能控件化虚拟仪器 185

7.4　遥测、遥控技术及系统 186

7.5　网络化测控技术及系统 189

7.5.1　引言 189

7.5.2　网络体系结构与网络互连技术 190

7.5.3　航天测控网与测控船 191

7.6　导弹武器测控系统 193

7.6.1　引言 193

7.6.2　系统功能及主要任务 193

7.6.3　导弹武器测控系统组成及信息关系 194

7.6.4　导弹武器测控系统的结构、布局与设备 195

7.6.5　导弹武器测控支持保障系统 196

7.7　航天测控系统 197

7.7.1　引言 197

7.7.2　航天测控系统及各部分功能 197

7.7.3　航天测控中心 200

7.7.4　航天测控网 201

7.7.5　航天测量船 202

7.7.6　弹道导弹的遥测、外安系统 202

7.8　飞机、导弹及航天器的控制 204

7.8.1　引言 204

7.8.2　军用飞机控制 204

7.8.3　导弹武器系统控制 211

7.8.4　航天器控制 215

7.9　超精确控制与KKV技术 217

7.9.1　引言 217

7.9.2　超精确制导控制方法及系统 217

7.9.3　KKV技术及其应用 218

7.9.4　防空反导系统与KKV技术 219

第8章　现代数据分析与信息融合技术 221

8.1　现代数据分析方法与技术 221

8.1.1　粗糙集理论及其应用 221

8.1.2　支持向量机与数据挖掘技术 222

8.1.3　模糊集合及其聚类分析方法 224

8.1.4　神经网络与系统辨识方法 226

8.1.5　时间序列分析方法 229

8.1.6　层次分析法 231

8.2　数据智能化分析基础 233

8.2.1　复杂工程系统与数据智能化分析 233

8.2.2　智能数据分析过程 234

8.2.3　智能化数据分析的功能及方法 235

8.2.4　神经网络的要素、特性及应用 237

8.3　基于神经网络的数据分析方法 238

8.3.1　数据分析方法流程 238

8.3.2　数据分析神经网络的构建 239

8.3.3　基于神经网络的主元分析法 243

8.3.4　基于神经网络的数据层次分析（AHP）法 248

8.4　数据寻优与几种新算法 250

8.4.1　最优化问题集求解方法 250

8.4.2　遗传算法及其应用 251

8.4.3　禁忌操作算法 252

8.5　多传感器信息融合技术 253

8.5.1　引言 253

8.5.2　多传感器数据融合方法综述 254

8.5.3　通用数据融合模型建立及应用 256

8.6 自动目标识别数据融合技术及应用 259

8.6.1　原理及流程 260

8.6.2　层次与方法 260

8.6.3　应用实例 262

8.7　数据关联新算法及应用 263

8.7.1　新算法提出 263

8.7.2　FMGJPDA算法特点和流程 264

8.7.3　算法应用 266

8.8　分布式网络数据融合技术及应用 269

8.8.1　引言 269

8.8.2　典型分布式网络及其数据融合算法 269

8.8.3　基于CI算法的分布式数据融合 270

8.8.4　应用实例 271

8.9 自校正滤波技术及应用 272

8.9.1　引言 272

8.9.2　自校正卡尔曼滤波（器） 272

8.9.3　典型的自校正信息融合滤波方案 275

8.9.4　应用实例 276

8.10　多传感器信息融合系统 278

第9章　计算机网络与“数据链”通信技术 280

9.1　概述 280

9.2　计算机网络技术及其应用 281

9.3　“数据链”的概念、构成及典型数据链路 283

9.3.1　“数据链”的概念及提法 283

9.3.2　“数据链”的构成、分类及特点 284

9.3.3　典型数据链路及其应用 285

9.3.4　联合战术信息分发系统（JTIDS） 288

9.3.5　“数据链”工作过程及数据链间互连 289

9.4　世界各国“数据链”现状及发展趋势 290

9.4.1　世界各国（地区）“数据链”现状 290

9.4.2　世界“数据链”发展趋势 291

9.5　“数据链”网络通信技术的军事应用 293

9.5.1　“数据链”支持和验证网络中心战 293

9.5.2　“数据链”在情报、侦察、监视（ISR）系统中的应用 295

9.5.3　“数据链”在指挥控制快速联合作战中的应用 296

9.5.4　“数据链”在一体化C4ISR系统中的应用 298

9.6　“数据链”技术与精确制导武器系统 298

9.7　结语 301

第10章　复杂战场环境与信息对抗技术 303

10.1　概述 303

10.2　现代复杂战场环境 304

10.3　信息对抗样式与信息对抗技术 306

10.3.1　信息对抗的主要样式 306

10.3.2　信息对抗技术 307

10.4　电磁对抗／反对抗技术 307

10.4.1　引言 307

10.4.2　传统电子战／与新电子战 308

10.4.3　电磁对抗的基本战法 310

10.4.4　典型的电子战行动 312

10.5　雷达对抗／反对抗技术 312

10.5.1　引言 312

10.5.2　雷达侦察技术 313

10.5.3　雷达干扰技术 314

10.5.4　雷达隐身技术 317

10.5.5　反辐射攻击武器 317

10.5.6　综合雷达对抗技术及系统 320

10.5.7　雷达反对抗技术 322

10.6　光电对抗／反对抗技术 325

10.6.1　引言 325

10.6.2　光电搜索、探测与跟踪技术 326

10.6.3　光电侦察告警技术 328

10.6.4　光电干扰技术 330

10.6.5　光电反对抗技术 334

10.7　通信对抗／反对抗技术 336

10.7.1　引言 336

10.7.2　通信对抗侦察技术 337

10.7.3　通信干扰技术 338

10.7.4　通信电子防御 339

10.7.5　通信对抗装备及发展趋势 340

10.8　网络对抗／反对抗技术 341

10.8.1　引言 341

10.8.2　计算机网络对抗技术 342

10.8.3　军事信息网络对抗技术 345

10.9　导航对抗／反对抗技术 348

10.9.1 引言 348

10.9.2　信息干扰技术 348

10.9.3　摧毁性对抗技术 350

10.9.4　导航反对抗技术 350

10.10　水声对抗／反对抗技术 351

10.10.1　引言 351

10.10.2　水声侦察与报警技术 352

10.10.3　水声干扰技术 353

10.10.4　水声反对抗技术 355

第11章　指挥控制与综合电子信息技术 358

11.1　概述 358

11.2　现代指挥控制技术及系统 358

11.2.1　引言 358

11.2.2　C3I系统 359

11.2.3　C4I系统 361

11.2.4　指挥控制系统关键技术 365

11.2.5　典型指挥控制系统 368

11.3　综合电子信息系统及其相关技术 370

11.3.1　引言 370

11.3.2　C4ISR系统 370

11.3.3　C4KISR系统 372

11.3.4　信息基础设施与GIG 373

11.3.5　“数字地球”技术及系统 374

11.3.6　空间信息支援保障力量 376

11.3.7　“数字化士兵”技术及系统 377

11.3.8　综合电子信息系统的实际应用 380

11.4　指挥控制先进技术 381

11.5　指挥控制与火力控制一体化 382

11.6　反导中的战斗管理／指挥、控制和通信技术 385

第12章　地面、海上及空天试验技术 386

12.1　概述 386

12.2　试验方法、内容及设备 387

12.2.1　试验方法及内容 387

12.2.2　主要地面试验与设备 388

12.2.3　主要飞行试验与设备 388

12.3　飞机的飞控系统试验 389

12.3.1 引言 389

12.3.2　飞控系统仿真试验与变稳试验机 391

12.3.3　飞控系统“铁鸟台”综合鉴定试验 399

12.3.4　飞控系统机上地面试验 401

12.3.5　飞控系统的飞行试验 403

12.4　导弹制导控制系统试验与测控系统 406

12.4.1　引言 406

12.4.2　地面对接试验 407

12.4.3　检飞试验 408

12.4.4　挂飞试验 409

12.4.5　飞行试验 410

12.4.6　导弹测控系统及其试验 412

12.4.7　制导控制系统的电子对抗试验 413

12.5　航天导航、制导与测控系统试验 414

12.5.1　引言 414

12.5.2　测控系统仿真试验 414

12.5.3　电气系统综合匹配试验 416

12.5.4　航天飞行试验 416

12.6　导航、制导与测控系统的海上试验 417

12.6.1　引言 417

12.6.2　船用惯性导航设备海上试验 417

12.6.3　水下定位导航系统试验 420

12.6.4　海上测量船的检查验证和标定校准 421

12.7　指挥控制系统试验技术 423

12.7.1　引言 423

12.7.2　C4I系统试验技术 423

12.7.3　武器装备的指控系统试验 425

第13章　系统建模与仿真技术 430

13.1　概述 430

13.2　系统建模与仿真技术综述 431

13.3　导弹制导控制系统全寿命周期仿真 434

13.3.1　各阶段的仿真应用 434

13.3.2　仿真方法选取 435

13.3.3　仿真试验与结果分析 435

13.4　导弹制导控制系统数学仿真 436

13.4.1　特点及目的 436

13.4.2　主要数学模型及验模 437

13.4.3　数学仿真系统构成 439

13.4.4　仿真过程及内容 441

13.4.5　仿真结果分析及处理 441

13.5　数学仿真应用实例 444

13.5.1　系统描述 444

13.5.2　系统组成及原理 444

15.5.3　系统建模 445

13.5.4　作战数学仿真 449

13.6　导弹制导控制系统半实物仿真综述 450

13.6.1　特点及作用 450

13.6.2　半实物仿真系统构成 451

13.6.3　主要设备及模型 452

13.7　射频制导系统半实物仿真 461

13.7.1　引言 461

13.7.2　系统设计要求及参数 461

13.7.3　系统组成及原理 463

13.7.4　仿真系统实例 470

13.8　红外制导系统半实物仿真 471

13.8.1 引言 471

13.8.2　仿真分类与系统构成 472

13.8.3　红外目标与环境特性建模 474

13.8.4　仿真实例 475

13.9　成像制导系统半实物仿真 477

13.9.1 引言 477

13.9.2　系统组成、功能及仿真过程 478

13.9.3　系统设计主要问题 480

13.10　激光制导系统半实物仿真 482

13.10.1　引言 482

13.10.2　激光半主动制导仿真 482

13.10.3　激光主动制导仿真 483

13.10.4　仿真实例 484

13.11　双模寻的制导仿真 485

13.11.1　引言 485

13.11.2　仿真方法及系统 485

13.12　导弹测控系统仿真 487

13.12.1　引言 487

13.12.2　数学仿真 487

13.12.3　半实物仿真 488

13.13　鱼雷制导控制系统仿真 489

13.13.1　引言 489

13.13.2　鱼雷制导控制系统仿真内容、方法及环境 489

13.13.3　鱼雷制导控制系统的数学仿真 490

13.13.4　鱼雷制导控制系统的半实物仿真 493

13.14　虚拟／协同仿真技术及应用 495

13.14.1　引言 495

13.14.2　虚拟仿真技术及应用 496

13.14.3　协同仿真技术及应用 497

参考文献 499