第1章 绪论 1
1.1 高超声速飞行器基本概念 1
1.2 高超声速技术研究历程 2
1.3 高超声速飞行器特点和应用前景 8
1.4 高超声速飞行器模型研究问题 13
1.5 编写特点和内容安排 15
1.6 小结 17
参考文献 17
第2章 高超声速飞行器建模基础 19
2.1 坐标系与状态变量 19
2.1.1 坐标系 19
2.1.2 描述高超声速飞行器的状态变量 21
2.1.3 坐标系之间的变换关系 24
2.2 质心平动模型 28
2.2.1 质心平动运动学模型 28
2.2.2 质心平动动力学模型 29
2.3 绕质心转动模型 31
2.3.1 绕质心转动运动学模型 32
2.3.2 绕质心转动动力学模型 33
2.4 六自由度模型 34
2.5 刚体纵向模型 35
2.6 小结 37
参考文献 38
第3章 高超声速飞行器典型模型及特性分析 39
3.1 典型高超声速飞行器建模方法简介 39
3.2 Winged-cone模型 41
3.2.1 模型描述 41
3.2.2 气动模型 44
3.2.3 模型分析 49
3.2.4 控制器设计实例 52
3.3 CSULA-GHV模型 60
3.3.1 模型描述 60
3.3.2 气动模型 64
3.3.3 模型分析 66
3.3.4 控制器设计实例 75
3.4 First Principal模型 78
3.4.1 模型描述 78
3.4.2 气动模型 88
3.4.3 模型分析 89
3.4.4 控制器设计实例 97
3.5 小结 102
参考文献 103
第4章 基于CFD的高超声速飞行器气动建模 107
4.1 预备知识 107
4.2 高超声速飞行器CFD气动建模研究现状简介 108
4.3 高超声速飞行器CFD建模思路与步骤 109
4.4 高超声速飞行器CFD建模前处理 111
4.5 高超声速飞行器CFD建模求解计算 116
4.6 高超声速飞行器CFD建模后处理 120
4.7 小结 130
参考文献 131
第5章 高超声速飞行器机理建模 133
5.1 高超声速飞行器刚体纵向建模 133
5.1.1 高超声速飞行器几何构型 133
5.1.2 高超声速飞行器刚体机理建模 135
5.2 高超声速飞行器弹性体纵向建模 145
5.2.1 高超声速飞行器几何构型 146
5.2.2 高超声速飞行器弹性体机理建模 147
5.3 高超声速飞行器弹性体模型分析 165
5.3.1 弹性模态分析 165
5.3.2 气动特性分析 169
5.3.3 动态特性分析 173
5.4 小结 175
参考文献 176
第6章 基于数据拟合方法的高超声速飞行器气动模型 179
6.1 数据拟合理论基础 179
6.1.1 相关概念和定理 180
6.1.2 函数逼近理论 181
6.1.3 最优化理论 182
6.1.4 高超声速飞行器气动模型数据拟合步骤 185
6.2 基于CFD的气动模型 189
6.3 基于机理分析的气动模型 193
6.3.1 高超声速飞行器纵向刚体模型 193
6.3.2 高超声速飞行器纵向弹性模型 196
6.4 小结 198
参考文献 198
第7章 高超声速飞行器模型降阶 200
7.1 模型降阶方法简介 200
7.2 模型降阶方法研究现状 204
7.2.1 线性模型降阶方法研究现状 204
7.2.2 非线性模型降阶方法研究现状 206
7.3 线性平衡降阶方法 208
7.3.1 实现步骤 208
7.3.2 仿真分析 209
7.4 非线性试验平衡降阶方法 214
7.4.1 实现步骤 215
7.4.2 仿真分析 218
7.5 小结 221
参考文献 222
第8章 高超声速飞行器模型验证体系与定性模型验证 225
8.1 模型验证体系结构 225
8.2 定性分析模型验证方法 231
8.2.1 定性模型验证方法研究现状 231
8.2.2 高超声速飞行器定性模型验证方法 232
8.2.3 定性模型验证方法仿真试验及分析 240
8.3 小结 243
参考文献 244
第9章 高超声速飞行器时域／频域定量模型验证 245
9.1 时域分析定量模型验证方法 245
9.1.1 时域分析定量模型验证方法研究现状 246
9.1.2 高超声速飞行器置信区间一致性检验 249
9.1.3 高超声速飞行器灰色关联一致性检验 252
9.1.4 高超声速飞行器距离一致性检验 254
9.2 基于频域分析的定量模型验证 258
9.2.1 频域分析定量模型验证方法研究现状 259
9.2.2 高超声速飞行器基于经典谱估计的模型验证 261
9.2.3 高超声速飞行器基于现代谱估计的模型验证 268
9.3 小结 273
参考文献 274
第10章 高超声速飞行器安全分析模型验证 277
10.1 安全分析模型验证方法研究现状 277
10.2 高超声速飞行器安全分析模型验证方法 280
10.3 仿真分析 285
10.4 小结 290
参考文献 290
索引 293