导弹制导与控制原理PDF电子书下载

目录 1

第1章　概述 1

1.1 导弹制导与控制的基本原理 1

1.2　导弹制导系统的一般组成 2

1.3　导弹的稳定控制系统 3

1.4　导弹制导系统的分类 5

1.5　制导系统的基本要求 9

1.6　几种典型的制导系统 11

第2章 导弹运动数学模型 17

2.1 导弹飞行的力学环境 17

2.1.1　空气动力 17

2.1.2 气动力矩、压力中心和焦点 21

2.1.3　俯仰力矩 22

2.1.4　偏航力矩 27

2.1.5　滚转力矩 28

2.1.6　铰链力矩 31

2.1.7　推力 32

2.1.8　重力 33

2.2　导弹运动方程组的建立 34

2.2.1　导弹运动的建模基础 34

2.2.2　常用坐标系及其变换 35

2.2.3　导弹运动方程组 43

2.2.4　导弹运动方程组的简化与分解 54

2.2.5　导弹的质心运动 58

2.2.6　过载 61

3.1.2　导引弹道的研究方法 67

3.1.1　导引方法的分类 67

3.1　导引飞行综述 67

第3章　导引飞行与弹道 67

3.1.3 自动瞄准的相对运动方程 68

3.1.4　导引弹道的求解 69

3.2　追踪法 70

3.2.1 弹道方程 70

3.2.2　直接命中目标的条件 71

3.2.3　导弹命中目标需要的飞行时间 72

3.2.4　导弹的法向过载 72

3.2.5　允许攻击区 73

3.3　平行接近法 75

3.3.1　直线弹道问题 76

3.3.2　导弹的法向过载 76

3.3.3　平行接近法的图解法弹道 77

3.4　比例导引法 78

3.4.1 比例导引法的相对运动方程组 78

3.4.2　弹道特性的讨论 79

3.4.3　比例系数K的选择 81

3.4.4 比例导引法的优缺点 82

3.5　三点法导引 82

3.5.1 雷达坐标系OxRyRzR 83

3.5.2　三点法导引关系式 83

3.5.3　运动学方程组 84

3.5.4　导弹转弯速率 84

3.5.5　攻击禁区 87

3.5.6　三点法的优缺点 88

3.6.1　前置量法 89

3.6　前置量法与半前置量法 89

3.6.2　半前置量法 91

3.7　导引飞行的发展 92

3.7.1　选择导引方法的基本原则 92

3.7.2　复合导引 93

3.7.3　现代制导律 93

3.8　最优导引律 93

3.8.1　导弹运动状态方程 94

3.8.2　基于二次型的最优导引律 95

第4章　遥控制导 98

4.1 遥控制导系统概述 98

4.2　有线指令制导 99

4.3.1　无线电指令制导系统 100

4.3　无线电指令制导 100

4.3.2　导弹和目标的运动参数测量 103

4.3.3　无线电指令制导的观测跟踪设备 105

4.3.4　指令形成原理 107

4.3.5　指令传输 116

4.4　波束制导 119

4.4.1　雷达波束制导 119

4.4.2　雷达波束制导原理 122

第5章　无线电寻的制导 126

5.1 无线电寻的制导系统基本工作原理 126

5.1.1 无线电寻的制导系统的类型 126

5.1.2　寻的制导系统的基本工作原理 127

5.1.3　雷达导引头 127

5.1.4　雷达导引头的一般组成 131

5.1.5　雷达导引头的测角方法 132

5.1.6　雷达导引头的基本要求 134

5.1.7　引导指令的形成 136

5.2　被动式无线电寻的制导系统 137

5.2.1　反辐射导弹导引头 137

5.2.2　毫米波被动雷达导引头 139

5.3　半主动式无线电寻的制导系统 141

5.3.1　从“零频”上取出多普勒信号的连续波导引头 143

5.3.2　从副载频上取出多普勒信号的连续波导引头 145

5.3.3　准倒置连续波导引头 146

5.3.4　全倒置连续波导引头 146

5.4 主动式无线电寻的制导系统 149

5.4.3　脉冲多普勒主动式雷达导引头 150

5.4.1　脉冲主动式雷达导引头 150

5.4.2　连续波主动式雷达导引头 150

5.5　毫米波雷达导引头 152

5.5.1 毫米波雷达导引头的主要特点 152

5.5.2　毫米波雷达导引头的工作模式 153

5.5.3　毫米波雷达导引头的发展 154

5.6　数字式雷达导引头系统 154

5.6.1　单机系统和多机系统 154

5.6.2　数字式弹上控制系统 155

5.6.3　弹上计算机的特点 156

第6章　红外点源寻的制导 158

6.1 目标的红外辐射特性 158

6.1.1　红外线的基本性质 158

6.1.2 目标的红外线辐射特性 159

6.2.1 红外点源寻的制导的特点 162

6.2　红外点源寻的制导系统的组成和工作原理 162

6.2.2　红外点源寻的制导系统组成 163

6.2.3　红外点源导引头组成及其工作原理 164

6.2.4　红外点源导引头的光学系统 166

6.2.5　红外调制器及其工作原理 167

6.2.6　红外探测器 172

6.2.7　探测器制冷技术 173

6.2.8　信号处理电路 174

第7章　红外成像寻的制导 176

7.1 红外成像寻的制导系统的特点 176

7.2.1　实时红外成像器 177

7.2　红外成像导引头的组成及工作原理 177

7.2.2　视频信号处理器 178

7.3　红外成像寻的器 179

7.3.1　光机扫描成像寻的器 179

7.3.2　红外凝视成像寻的器 182

7.4　红外图像的视频信号处理 184

7.4.1　信号预处理 184

7.4.2 目标识别 185

7.4.3　目标跟踪 188

第8章　电视寻的制导 190

8.1 电视导引头的工作原理 190

8.2.1 电视导引头的功能 191

8.2.2　电视导引头的特点 191

8.2 电视导引头的功能与特点 191

8.2.3　电视导引头的分类 192

8.3　电视摄像机 192

8.3.1 电视摄像机的工作原理 192

8.3.2　电视摄像机的分类及特性 193

8.4　信号提取 194

8.4.1　模拟信号提取方法 194

8.4.2　数字图像信号提取方法 196

8.5　电视图像跟踪 197

8.5.1　目标图像识别 197

8.5.2　目标图像捕获 198

8.5.3　电视图像跟踪器 199

8.7　伺服系统 201

8.6　光学系统 201

8.8　几种典型的电视寻的器 202

8.8.1　采用电视摄像管的电视寻的器 202

8.8.2　采用固态成像器件的电视寻的器 203

8.8.3　从高度杂乱背景中捕获目标的系统 204

第9章　激光寻的制导 206

9.1 激光寻的器的组成和工作原理 206

9.1.1　激光寻的器的组成 206

9.1.2　激光寻的器的工作原理 207

9.2　激光半主动寻的器 207

9.3　激光目标指示器 209

9.3.1　激光目标指示器 209

9.3.2　激光目标指示器的激光器系统 211

9.3.3　激光目标指示器的光学系统 211

9.4.1　激光驾束制导的基本概念 212

9.4　激光驾束制导 212

9.4.2　激光驾束制导系统 213

第10章 多模复合制导与信息融合技术 215

10.1 多模复合制导与信息融合概念 215

10.1.1　多模复合制导 215

10.1.2　信息融合 216

10.2　双模导引头的结构与工作原理 217

10.2.1 双模导引头的结构 217

10.2.2　双模导引头的工作原理 218

10.3　信息融合的模型结构 219

10.3.1　信息融合的模型结构 219

10.3.2　信息融合的关键技术 221

10.4.1　多模寻的复合原则 222

10.4　多模复合制导系统的信息融合实现 222

10.4.2　多传感器信息融合方法 223

10.4.3　红外成像／毫米波复合制导目标识别的信息融合实现 225

第11章　惯性导航系统和卫星导航系统 229

11.1 惯性导航系统概述 229

11.2　平台式惯性导航系统 . 230

11.2.1　惯导平台及其结构 230

11.2.2　平台式惯导系统的组成及基本工作原理 231

11.2.3 平台式惯导系统的误差和初始对准 232

11.3　捷联式惯性导航系统 233

11.3.1 数学平台及捷联式惯性导航系统 233

11.3.2　捷联式惯性导航系统的误差和初始对准 235

11.3.3　捷联式惯导系统与平台式惯导系统的比较 236

11.4.1 GPS卫星导航定位系统 237

11.4　卫星导航系统 237

11.4.2 GPS的应用及美国的GPS政策 244

11.4.3　其它卫星导航定位系统 249

第12章　导弹控制方法 255

12.1 导弹控制系统的功能及组成 255

12.1.1 导弹控制系统的功能 255

12.1.2　导弹控制系统的组成及回路 255

12.1.3　导弹控制系统的特点 256

12.2　导弹的直角坐标控制和极坐标控制方法 257

12.2.1　直角坐标控制法（STT控制） 257

12.2.2　极坐标控制法（BTT控制） 258

12.3　气动力控制 258

12.3.1　舵面配置形状 258

12.3.2　尾控制面 260

12.3.3　前控制面 261

12.3.4　旋转弹翼 262

12.3.5　气动力极坐标控制与直角坐标控制的比较 262

12.4　推力矢量控制 263

12.4.1 推力矢量控制在战术导弹中的应用 263

12.4.2　推力矢量控制的实现方法 264

12.4.3　推力矢量控制系统的性能描述 266

12.5　倾斜转弯控制 266

12.5.1 倾斜转弯控制技术的概念 266

12.5.2　倾斜转弯控制面临的几个技术问题 267

12.5.3　倾斜转弯控制系统的组成及功用 268

12.5.4　倾斜转弯自动驾驶仪实例 268

参考文献 272