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第1章 概论&陈世年 1

1.1弹道导弹的飞行特点 1

1.2弹道导弹控制系统的基本功能 3

1.3弹道导弹控制系统的组成 11

1.4机动固体弹道导弹控制系统设计的若干特点 15

参考文献 19

第2章 制导技术基础&李连仲 韩金堆 20

2.1概述 20

2.1.1导弹运动参考系的选取 20

2.1.2有关地球参数 21

2.1.3地球上两点相对位置及导弹落点偏差的描述 24

2.2制导常用的坐标系及方向余弦矩阵 26

2.2.1地心惯性坐标系 26

2.2.2地面发射坐标系 27

2.2.3发射惯性坐标系 28

2.2.4北天东坐标系 28

2.2.5弹体坐标系 28

2.2.6平台台体坐标系 29

2.2.7坐标系间的方向余弦矩阵 30

2.3导弹姿态的描述 35

2.3.1欧拉角法 35

2.3.2方向余弦矩阵法 39

2.3.3四元数法 48

2.3.4关于方向余弦矩阵及四元数解析解的修正 59

2.4惯性测量元件及惯性测量装置 63

2.4.1陀螺仪 63

2.4.2加速度计 70

2.4.3平台式惯性测量装置及其误差模型 73

2.4.4捷联惯性测量装置及其误差模型 75

2.5导航方程及导航计算的递推算法 76

2.5.1导航方程 77

2.5.2地球引力的级数展开 79

2.5.3导航计算的递推算法 85

2.5.4由捷联惯性测量装置输出确定△w1 （ti） 98

2.6弹道飞行器自由飞行轨道的解析解 102

2.6.1初始点轨道参数的转换 103

2.6.2非正交绝对坐标系中运动微分方程的建立 107

2.6.3运动微分方程的解 111

2.6.4任意一点轨道参数的确定 117

2.6.5解析解实算结果及结论 120

2.7再入弹道及其解法 122

2.7.1弹头再入时运动微分方程 123

2.7.2弹头再入运动方程的近似解析解 126

2.8关机点参数偏差对落点偏差的传播 128

2.8.1微分法 129

2.8.2求差法 134

2.9惯性测量装置的初始对准 135

2.9.1初始对准的数学原理 135

2.9.2平台式惯性测量装置初始对准的卡尔曼滤波方法 137

2.9.3捷联式惯性测量装置初始对准的卡尔曼滤波方法 148

2.9.4动基座上实现初始对准的特点和方法 156

参考文献 157

第3章 制导系统设计及精度分析&李连仲 于绍甫 158

3.1概述 158

3.1.1制导系统组成 159

3.1.2制导系统设计的几个阶段 160

3.2摄动制导原理 161

3.2.1主动段摄动方程及其解 164

3.2.2关机方程的推导 167

3.2.3 F（△tk）的幂级数展开及分段线性化理 168

3.2.4 Gm的确定 171

3.2.5摄动制导的导引 172

3.2.6摄动制导方案射击诸元的确定方法 175

3.3闭路制导原理 193

3.3.1需要速度的确定 194

3.3.2闭路制导的导引 204

3.3.3闭路制导的关机控制 209

3.3.4闭路制导方案射击诸元的确定 213

3.4耗尽关机导弹的导引与控制 216

3.4.1闭路导引段的导引及待增视速度的确定 217

3.4.2姿态调制段的导引 218

3.4.3常姿态导引段的导引 227

3.4.4关于比冲误差的处理 229

3.5多头分导及有关问题 229

3.5.1释放子弹头时母舱最佳姿态的确定 230

3.5.2最佳再入姿态的确定 232

3.5.3飞行中惯性测量装置的对准问题 233

3.6复合制导 234

3.6.1星光一惯性制导 234

3.6.2“惯性+地图匹配”复合制导 256

3.7制导系统的优化设计 259

3.7.1最优飞行弹道的选择 259

3.7.2加速度计最佳安装方向的选择 260

3.7.3 冗余技术的采用 267

3.8导弹命中精度分析及飞行试验结果分析 267

3.8.1导弹命中精度分析 267

3.8.2飞行试验结果分析 293

参考文献 312

第4章 固体导弹姿态控制技术基础&李高风 313

4.1概述 313

4.2弹体运动方程的建立 315

4.2.1姿态控制系统设计常用坐标系及其相互关系 315

4.2.2刚性弹体运动方程 320

4.2.3作用在弹体上的力和力矩 322

4.2.4六自由度弹体动力学模型 327

4.2.5弹道导弹弹体线性化运动方程 330

4.2.6弹性弹体运动方程 334

4.3姿态控制系统的敏感装置 338

4.3.1姿态角敏感装置 338

4.3.2角速率敏感装置 341

4.3.3横法向加速度计 343

4.4姿态控制系统的变换放大装置 344

4.4.1有源校正滤波网络 345

4.4.2数字式校正滤波器 346

4.4.3非线性校正网络 352

4.5固体发动机的推力矢量控制 355

4.5.1摆动喷管形式的推力矢量控制 355

4.5.2二次喷射推力矢量控制装置 357

4.6姿态控制的执行机构 358

4.6.1电动液压伺服机构 359

4.6.2伺服机构在弹上的安装 364

4.6.3滚动控制装置 366

4.6.4末助推控制装置 367

参考文献 368

第5章 固体导弹姿态控制系统设计&王京武 370

5.1姿态控制的一般特征及数学模型简化 370

5.1.1运动参数的时变性 370

5.1.2控制对象及设备的非线性 371

5.1.3参数及干扰的随机变化性 372

5.1.4弹体的气动静不稳定性 373

5.1.5弹体的弹性振动 374

5.1.6姿态运动数学模型的简化 375

5.2姿态控制系统的性能指标 377

5.2.1稳定性指标 378

5.2.2精度指标 380

5.2.3动态性能指标 380

5.2.4抗干扰指标 381

5.2.5性能指标的其他提法 382

5.3姿态控制系统分析 383

5.3.1姿态运动的简化分析 385

5.3.2大姿态稳定性简化分析 392

5.3.3加速度反馈分析 398

5.3.4弹性稳定性分析 408

5.3.5横、法向导引分析 412

5.3.6稳态误差分析 420

5.4姿态控制系统的方案选择 425

5.4.1线性控制与非线性控制 426

5.4.2无源网络、有源网络和数字网络 426

5.4.3速率陀螺的应用 430

5.4.4横、法向加速度反馈的应用 430

5.4.5弹性稳定方法的选择 431

5.4.6角敏感装置及导引规律的选择 431

5.4.7系统方案选择实例 432

5.5模拟式姿态控制系统综合 432

5.5.1系统综合方法 434

5.5.2系统参数综合 437

5.5.3控制设备极限参数的确定 446

5.6数字式姿态控制系统综合 455

5.6.1数字式姿态控制系统的组成 455

5.6.2数字式姿态控制系统的分析与综合 458

5.6.3数字姿态控制系统的实现 473

5.7姿态控制系统仿真试验设计 476

5.7.1仿真试验特点 479

5.7.2仿真试验设计 481

5.7.3仿真模型的检查 484

5.7.4数值积分方法简介 485

5.8现代控制理论在姿态控制中的应用 490

5.8.1二次型性能指标的最优姿态控制系统 491

5.8.2时间最优姿态控制系统 497

5.9计算机辅助姿态控制系统设计 505

5.9.1姿态控制系统CAD的基本要求 506

5.9.2姿态控制系统CAD的组成及软件设计要求 508

5.9.3姿态控制系统CAD算法简介 513

参考文献 520

第6章 弹道导弹方位瞄准&梁士元 522

6.1弹道导弹方位瞄准原理 522

6.1.1北向方位基准确定 523

6.1.2平台OXP轴实际方位角Ap确定 524

6.1.3瞄准控制回路设计 527

6.2陆基弹道导弹方位瞄准 530

6.2.1光电瞄准系统 530

6.2.2光电准直经纬仪及其工作原理 533

6.2.3瞄准系统误差分析 535

6.2.4瞄准系统综合设计 536

6.2.5系统研制中的试验 538

6.3潜地弹道导弹方位瞄准 539

6.3.1潜地弹道导弹瞄准的特点方案和任务 539

6.3.2光电测角瞄准方案原理 542

6.3.3光电测角瞄准设备简介 551

6.3.4工程设计中的某些问题 560

6.3.5光电测角瞄准系统精度分析 561

6.4弹道导弹方位瞄准的发展方向 567

6.4.1快速定位定向设备在随机瞄准中的应用 568

6.4.2弹道导弹的自主定位、自主定向 569

6.4.3复合瞄准 570

第7章 控制系统综合设计&陈世年 孟庆元 佟明铎 顾学样 571

7.1综合设计的任务和特点 571

7.1.1综合设计的依据和任务 571

7.1.2综合设计的特点和基本准则 573

7.1.3综合设计在型号研制各个阶段的工作内容 577

7.2系统基本结构和设备配置 579

7.2.1确定系统的基本结构的一些重要因素 579

7.2.2系统设备配置的确定 583

7.2.3一种机动地地导弹控制系统的设备配置 585

7.3对控制设备的技术要求 588

7.3.1对单项设备的技术要求 588

7.3.2控制系统弹上设备总技术条件 590

7.4对控制系统以外的系统提出的技术要求 591

7.4.1对地面测试发控系统提出控制系统测试发控要求 591

7.4.2对遥测系统提出遥测参数要求 594

7.4.3对导弹总体及结构系统提出设备安装要求 595

7.5控制系统电原理图设计 597

7.5.1完成电原理图设计的前提条件 597

7.5.2电磁兼容设计 598

7.5.3电原理图设计步骤和主要内容 601

7.6飞行控制软件 608

7.6.1飞行控制软件研制工程化 608

7.6.2飞行控制软件的项目开发计划 609

7.6.3软件需求分析 609

7.6.4飞行控制软件设计 612

7.6.5飞行控制软件测试 615

7.7可靠性和安全性分析 617

7.7.1故障模式及影响分析（FMEA） 617

7.7.2故障树分析（FTA） 622

7.8控制系统综合试验 627

参考文献 629