第1章 绪论 1
1.1背景 1
1.1.1导弹飞行仿真描述 2
1.1.2导弹飞行仿真的目的 3
1.1.3导弹飞行仿真的实现 4
1.2本书的编写目的 4
1.3本书的涵盖范围 5
1.4本书的结构组成 5
第2章 导弹系统概述 6
2.0符号表 6
2.1引言 6
2.2导弹 8
2.2.1导引头 8
2.2.2自动驾驶仪 20
2.2.3控制 20
2.2.4战斗部和引信 24
2.2.5推进系统 28
2.2.6弹体 32
第3章 导弹仿真综述 34
3.0符号表 34
3.1引言 34
3.2导弹仿真的目的 36
3.2.1导弹仿真目的分析 36
3.2.2本书侧重的仿真目的 39
3.3导弹仿真的要素 39
3.3.1导弹制导与控制的仿真 39
3.3.2导弹和目标运动仿真 40
3.3.3坐标系的作用 44
3.3.4计算周期 47
3.4仿真的细节层次 49
3.4.1匹配仿真目标的建模 50
3.4.2满足本书目标所需的模型复杂度 51
第4章 导弹动力学 53
4.0符号表 53
4.1引言 56
4.2术语和规约 57
4.3基本方程 59
4.3.1牛顿第二运动定律 60
4.3.2旋转参考系 61
4.4力和力矩 65
4.4.1空气动力和力矩 65
4.4.2推力和力矩 67
4.4.3重力 70
4.5运动方程 73
4.5.1平移方程 74
4.5.2转动方程 76
4.6运动方程的应用 81
第5章 作用在导弹上的空气动力 82
5.0符号表 82
5.1引言 84
5.2空气动力系数 85
5.2.1空气动力系数的应用 85
5.2.2阻力系数 90
5.2.3升力系数 93
5.2.4力矩系数 94
5.3气动稳定性导数 97
5.3.1升力曲线斜率 99
5.3.2静态俯仰稳定性导数 99
5.3.3动态稳定性导数 99
5.3.4滚动稳定性导数 100
5.4空气动力系数的确定 100
5.4.1分析预测法 101
5.4.2风洞测试 102
5.4.3飞行试验 104
5.5大气特性 105
5.6导弹空气动力和力矩公式 106
5.6.1力和力矩 106
5.6.2系数 107
5.6.3简化式 108
5.7滚动弹体考虑因素 109
5.7.1滚动参考坐标系 110
5.7.2忽略低滚动速率 111
5.7.3平均空气动力系数 111
5.7.4马格努斯效应 112
5.7.5舵偏角调制 112
第6章 导弹推进系统 113
6.0符号表 113
6.1引言 113
6.2推进系统分类 114
6.2.1固体推进剂火箭发动机 114
6.2.2吸气增强式火箭发动机 114
6.2.3液体推进剂火箭发动机 115
6.2.4涡轮喷气发动机 115
6.2.5冲压发动机 115
6.3推力和质量参数仿真 115
6.3.1药柱温度 116
6.3.2参考条件 116
6.3.3质量变化 116
6.3.4筒式发射 117
6.4推力和力矩矢量 117
第7章 导弹及目标运动 119
7.0符号表 119
7.1引言 123
7.2坐标系 123
7.3导弹运动 124
7.3.1初始状态 124
7.3.2导弹飞行 125
7.4目标运动 137
7.4.1匀速直线飞行 138
7.4.2机动飞行 138
7.5导弹目标相对几何关系 142
7.5.1相对位置 143
7.5.2相对姿态 143
7.5.3脱靶距离 144
第8章 制导与控制建模 148
8.0符号表 148
8.1引言 151
8.2制导模型 152
8.2.1导引头建模 152
8.2.2制导处理器建模 160
8.2.3自动驾驶建模 164
8.2.4陆基制导建模 167
8.3控制系统建模 171
8.4硬件替换 173
8.4.1导弹硬件替换的描述 174
8.4.2导引头硬件替换 177
8.4.3自动驾驶仪硬件替换 179
8.4.4控制系统硬件替换 179
第9章 场景仿真 180
9.1引言 180
9.2场景要素 181
9.2.1目标 181
9.2.2场景背景 184
9.2.3对抗措施 184
9.2.4大气和距离效应 186
9.3场景仿真方法 187
9.3.1数学场景仿真 187
9.3.2实物场景仿真 187
9.3.3电子场景仿真 189
9.4场景仿真设备 189
9.4.1光电场景 189
9.4.2射频场景 194
第10章仿真实现 197
10.0符号表 197
10.1引言 198
10.2计算机的选择 199
10.2.1传统硬件 201
10.2.2现代硬件 202
10.2.3仿真计算机设备示例 203
10.2.4次要考虑 204
10.3计算机语言的选择 205
10.3.1传统语言 205
10.3.2现代语言 207
10.4仿真解算技术 210
10.4.1微分方程的数值解法 211
10.4.2传递函数的数字解法 221
10.4.3半实物仿真应考虑的问题 228
第11章 校核与验证 233
11.1引言 233
11.2校核 234
11.3验证 234
11.3.1可信度层次 235
11.3.2测试结果对比 235
11.3.3场景确认 238
11.4确认 238
11.5方法选择 238
第12章 仿真集成 240
12.0符号表 240
12.1引言 245
12.2仿真实例 245
12.2.1场景 245
12.2.2目标 245
12.2.3程序结构 246
12.2.4仿真设计 246
12.2.5输入数据 247
12.2.6初始化 250
12.2.7火控 251
12.2.8大气 252
12.2.9相当位置和速度 253
12.2.10测试接近速度 253
12.2.11导引头 254
12.2.12制导与控制 255
12.2.13气动力 258
12.2.14推进 262
12.2.15 重力 262
12.2.16运动方程 263
12.2.17更新 266
12.2.18子程序 268
12.2.19结果 271
参考文献 282