飛彈制導理論與技術

內容簡介

本書主要圍繞地地彈道飛彈和巡航飛彈相關的制導理論與技術，研究了彈道飛彈的攝動制導、顯式制導、高速再入體末制導、衛星組合導航和天文導航理論與技術，討論了巡航飛彈地形匹配導航、景象匹配導航與導引等相關理論方法，建立了慣性導航誤差傳遞模型，給出了制導誤差計算分析方法，形成了從導航到制導再到誤差分析的完整體系。

編輯推薦

本書不僅僅從理論上對制導進行了分析推論，還考慮到實際工作的需要，注重工程套用具有強烈的套用性，可以作為飛行器設計、控制專業本科生和研究生教材或參考用書，對其他相關專業科研工作者也有一定的參考價值。

第1章概述1
1.1飛彈分類及飛行彈道(航跡)1
1.1.1現代飛彈的發展1
1.1.2飛彈分類2
1.1.3飛行軌跡4
1.2飛彈制導常見概念6
1.3飛彈制導分類及制導方法概述8
1.3.1制導作用及分類8
1.3.2制導實現方法概述9
1.4地地飛彈作戰對制導系統的要求14
1.4.1制導精度14
1.4.2適應能力16
1.4.3反應時間17
1.4.4生存能力17
1.4.5突防能力17
1.4.6抗干擾能力18
1.4.7可靠性和可維修性18
1.5地地飛彈制導發展簡介19
第2章射擊精度基本概念23
2.1落點偏差23
2.1.1幾何關係法計算落點偏差24
2.1.2利用主動段終點彈道參數計算落點偏差24
2.1.3落點偏差的精確計算方法25
2.2飛彈落點散布的描述25
2.3精度指標及其相互間的關係27
2.3.1均方根誤差27
2.3.2飛彈射擊誤差的均方根誤差28
2.3.3公算偏差30
2.3.4圓機率偏差30
第3章坐標系與基準建立33
3.1常用坐標系33
3.2坐標系轉換35
3.2.1初等旋轉矩陣36
3.2.2發射坐標系與彈體坐標系坐標轉換矩陣36
3.2.3慣性坐標系與發射坐標系間的關係41
3.2.4慣性坐標系與彈體坐標系間的關係42
3.2.5發射坐標系與速度坐標系間的關係42
3.2.6彈體坐標系與速度坐標系間的關係43
3.3水平基準的建立43
3.4射向基準的建立45
第4章彈道模型與計算方法47
4.1彈道分段47
4.2標準彈道計算模型49
4.2.1標準彈道條件49
4.2.2主動段運動方程50
4.2.3被動段運動方程52
4.2.4發動機推力/控制力(力矩)模型53
4.2.5空氣動力(力矩)模型54
4.2.6引力模型55
4.2.7柯氏力模型56
4.2.8牽連力模型57
4.2.9關機控制58
4.2.10導引58
4.2.11標準函式59
4.2.12坐標轉換60
4.3彈道計算流程61
第5章彈道飛彈攝動制導64
5.1制導的一般理論64
5.1.1按時間關機的射程控制方案64
5.1.2按發動機推進劑消耗量關機方案分析65
5.1.3按速度關機的射程控制方案66
5.1.4按視速度關機的射程控制方案68
5.1.5攝動制導控制方案70
5.2攝動制導的基本理論72
5.2.1橢圓彈道72
5.2.2射程描述73
5.2.3攝動制導方法概述74
5.2.4攝動制導關機控制函式76
5.3攝動制導的橫法嚮導引方程77
5.3.1攝動制導橫嚮導引函式77
5.3.2攝動制導法嚮導引函式79
5.4伴隨函式及其在攝動制導中的套用80
5.4.1伴隨函式及伴隨定理80
5.4.2伴隨定理在攝動制導方程設計中的套用實例83
5.5外干擾補償制導原理簡介84
5.6二階攝動制導原理簡介86
第6章彈道飛彈顯式制導88
6.1顯式制導的一般思想88
6.2需要速度及虛擬目標的概念89
6.2.1需要速度的概念89
6.2.2虛擬目標的概念92
6.2.3需要速度〖WTHX〗v〖WTBX〗R的確定94
6.3基於需要速度的閉路制導方法97
6.3.1關機點速度vR的預估97
6.3.2導引信號的確定98
6.3.3飛彈制導的關機方程101
6.4基於神經網路的顯式制導方法101
6.4.1神經網路概述101
6.4.2基於神經網路的顯式制導104
第7章中制導基本理論106
7.1雷達中制導106
7.2多彈頭分導的攝動制導109
7.2.1母艙分導機動的最佳推力方向110
7.2.2母艙攝動制導的關機方程114
第8章再入制導基本理論118
8.1再入制導方法概述118
8.1.1再入制導方法分類118
8.1.2性能指標119
8.1.3影響制導性能的主要因素120
8.2標稱軌跡制導方法120
8.2.1航程預測121
8.2.2標稱軌跡參數計算122
8.2.3控制律122
8.3預測—校正制導方法123
8.3.1軌跡預測模型124
8.3.2校正策略126
8.4再入機動彈道的標稱制導方法126
第9章慣性導航原理及實現128
9.1慣性測量系統介紹128
9.2單元標定及誤差補償方法129
9.2.1慣性測量組合誤差補償方法129
9.2.2單元標定131
9.2.3彈上誤差補償方法132
9.2.4慣性系統誤差的基本特性133
9.3慣性系統導航狀態解的計算133
9.3.1積分法134
9.3.2引力加速度級數展開法137
9.3.3捷聯慣性系統測量結果的坐標轉換137
9.4平台慣性導航系統誤差模型140
9.4.1二自由度陀螺儀誤差模型141
9.4.2加速度表誤差模型141
9.4.3平台坐標系和慣性坐標系轉換141
9.5捷聯慣性導航系統誤差模型142
9.5.1陀螺儀誤差模型142
9.5.2加速度表誤差模型143
9.5.3慣性坐標系視加速度誤差模型143
9.6慣性導航誤差對精度的影響機理分析144
第10章慣性/衛星組合制導146
10.1衛星導航系統146
10.1.1常見的衛星導航系統簡介146
10.1.2典型衛星導航系統組成147
10.1.3全球定位系統導航基本原理148
10.2衛星導航定位與測速原理150
10.2.1坐標基準150
10.2.2定位151
10.2.3測速153
10.2.4GPS時統156
10.3衛星導航系統誤差分析156
10.3.1GPS誤差分析156
10.3.2GPS差分測量技術160
10.3.3偽衛星技術161
10.4捷聯慣導/衛星組合卡爾曼濾波原理163
10.4.1SINS測量誤差狀態方程163
10.4.2量測方程164
10.4.3濾波初始化166
10.4.4系統可觀測性、可控性及穩定性分析166
10.5捷聯慣導/衛星組合平滑濾波原理170
第11章天文導航173
11.1天文導航基本知識173
11.1.1天文導航基本原理173
11.1.2天文導航時間系統174
11.1.3天文導航的優、缺點175
11.1.4天文導航國內外套用現狀175
11.2天文導航坐標系及其基本公式176
11.2.1天文導航坐標系176
11.2.2天體位置的確定177
11.3慣性/天文組合導航套用178
11.3.1慣性/天文組合導航模式178
11.3.2慣性/天文組合導航基本原理179
11.3.3慣性/天文組合導航捷聯模式建模183
11.4慣性/星光組合導航卡爾曼濾波器設計188
第12章景象匹配與導引技術192
12.1基本原理與算法192
12.1.1主要類別192
12.1.2匹配算法195
12.1.3算法性能評估指標198
12.2紅外成像制導200
12.2.1紅外尋的制導200
12.2.2紅外目標識別201
12.2.3紅外目標跟蹤203
12.3SAR成像制導204
12.3.1SAR制導原理204
12.3.2SAR圖像匹配206
12.3.3SAR平台定位207
12.4導引的基本理論209
12.4.1基本運動模型209
12.4.2基本概念210
12.4.3導引分類211
12.5追蹤法和平行導引法212
12.5.1追蹤法212
12.5.2平行接近法214
12.6比例導引法216
12.6.1比例導引法原理216
12.6.2比例導引係數的選取217
第13章地形匹配219
13.1地形匹配原理219
13.2基準圖製備220
13.2.1數字高程地圖221
13.2.2地形匹配區域的選擇222
13.3地形匹配算法224
13.3.1TERCOM算法224
13.3.2SITAN算法226
第14章制導誤差的計算方法229
14.1干擾因素分析229
14.1.1主動段干擾因素229
14.1.2自由段干擾因素230
14.1.3再入段干擾因素230
14.2主要誤差分類231
14.2.1制導工具誤差232
14.2.2制導方法誤差233
14.2.3非制導誤差233
14.3飛彈落點偏差的解析計算法介紹233
14.3.1環境函式法假設234
14.3.2環境函式模型234
14.3.3工具誤差引起的落點偏差計算237
14.4數值計算方法240
14.4.1彈道方程組的解算方法240
14.4.2彈道求差法242
14.4.3落點偏差的計算方法242
參考文獻245"

飛彈制導理論與技術

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