飛行器制導與控制原理（第2版）

《飛行器制導與控制原理（第2版）》是2023年北京航空航天大學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：飛行器制導與控制原理（第2版）
• 出版時間：2023年8月1日
• 出版社：北京航空航天大學出版社
• ISBN：9787512440036

內容簡介

　　《飛行器制導與控制原理（第2版）》以飛彈和太空飛行器作為主要研究對象，面向未來跨大氣層飛行器，系統地介紹制導與控制原理，主要涉及動力學分析、飛行控制與制導方法等。全書共四部分，分11章。第一部分為系統概述，包括制導控制系統、常用坐標系；第二部分為氣動飛行控制與制導基本原理，包括飛彈飛行力學模型、飛彈飛行控制方法、飛彈制導方法；第三部分為軌道飛行控制與制導基本原理，包括太空飛行器姿軌運動模型、太空飛行器姿軌控制、太空飛行器相對運動控制；第四部分為跨大氣層飛行器制導控制綜合設計，包括載人飛行器制導與控制、遠程飛彈制導與控制、高超聲速飛行器制導與控制。全書空天兼顧，深入淺出，既重視空天控制領域的基本概念和原理，又力求反映技術發展的新趨勢。

　　《飛行器制導與控制原理（第2版）》可作為高等學校探測制導與控制技術、飛行器控制與信息工程、無人駕駛航空器系統工程、航空航天工程等專業高年級本科生、研究生教材，也可供相關專業技術人員參考。

圖書目錄

第一部分 系統概述

第1章 飛行器制導控制系統概述

思維導圖

1．1 目標和飛行環境

1．1．1 目標的物理特性

1．1．2 目標的電磁特性

1．1．3 目標的干擾特性

1．1．4 飛行環境特性

1．2 精確制導飛行器

1．2．1 空基制導武器

1．2．2 天基制導武器

1．2．3 臨近空間制導武器

1．3 飛彈制導和控制系統

1．3．1 制導控制系統工作原理

1．3．2 制導性能指標

1．3．3 制導控制系統分類

1．3．4 制導方式比較

1．3．5 制導控制系統構成

1．4 太空飛行器飛行控制系統

1．4．1 軌道控制系統構成

1．4．2 姿態控制系統構成

1．5 本章小結

思考題

參考閱讀

第2章 飛行器常用坐標系統

思維導圖

2．1 坐標系建立的一般原則

2．2 飛彈坐標系及變換

2．2．1 飛彈坐標系

2．2．2 飛彈坐標系變換

2．3 太空飛行器坐標系及變換

2．3．1 一太空飛行器坐標系

2．3．2 太空飛行器坐標系變換

2．4 本章小結

思考題

參考閱讀

第二部分 氣動飛行控制與制導基本原理

第3章 飛彈飛行動力學模型

思維導圖

3．1 飛彈所受空氣作用力

3．1．1 氣動外形與總氣動力

3．1．2 升力和側力

3．1．3 阻力

3．2 飛彈所受空氣作用力距

3．2．1 總氣動力矩

3．2．2 壓心和焦點

3．2．3 俯仰力矩

3．2．4 偏航力矩

3．2．5 滾動力矩

3．3 飛彈所受推力和重力

3．3．1 推力

3．3．2 重力

3．4 飛彈動力學運動方程組

3．4．1 動力學方程

3．4．2 運動學方程

3．4．3 其他約束方程

3．4．4 飛彈的一般運動方程組

3．5 飛彈運動的分解

3．5．1 縱向運動和側向運動

3．5．2 鉛垂面運動和水平面運動

3．6 彈道與過載

3．6．1 質心運動與彈道

3．6．2 機動性與過載

3．7 本章小結

思考題

參考閱讀

第4章 飛彈飛行控制方法

思維導圖

4．1 動態特性分析方法

4．1．1 飛彈的擾動運動

4．1．2 線性化與係數凍結法

4．1．3 穩定性與操縱性

4．2 飛彈動態特性分析

4．2．1 縱向動態特性分析

4．2．2 側向動態特性分析

4．3 飛彈運動的穩定控制

4．3．1 傾斜運動的穩定

4．3．2 俯仰運動的穩定

4．4 飛彈運動控制系統

4．4．1 姿態控制系統

4．4．2 高度和航向控制系統

4．5 本章小結

思考題

參考閱讀

第5章 飛彈制導方法

思維導圖

5．1 相對運動方程

5．1．1 尋的制導的相對運動方程

5．1．2 遙控制導的相對運動方程

5．2 追蹤法

5．2．1 彈道方程

5．2．2 命中時間

5．2．3 法向過載

5．2．4 允許攻擊區

5．3 平行接近法

5．3．1 直線彈道的條件

5．3．2 法向過載

5．4 比例導引法

5．4．1 彈道特性

5．4．2 比例係數的選擇

5．4．3 廣義比例導引法

5．5 三點法

5．5．1 彈道方程

5．5．2 轉彎速率

5．5．3 等法向加速度曲線

5．5．4 攻擊禁區

5．6 前置量法

5．6．1 八彈道方程

5．6．2 轉彎速率

5．6．3 半前量量法

5．7 本章小結

思考題

參考閱讀

第三部分 軌道飛行控制與制導基本原理

第6章 太空飛行器姿軌運動模型

思維導圖

6．1 軌道運動的基本定律

6．1．1 克卜勒定律

6．1．2 牛頓運動定律

6．2 二體問題與軌道運動方程

6．2．1 N體問題

6．2．2 二體運動方程

6．3 太空飛行器軌道描述

6．3．1 軌道的幾何描述

6．3．2 軌道根數描述

6．4 太空飛行器的姿態運動方程

6．4．1 姿態運動學方程

6．4．2 姿態動力學方程

6．5 太空飛行器的一般運動方程

6．5．1 六自由度運動方程

6．5．2 六自由度線性化運動方程

6．6 攝動問題

6．6．1 攝動力與軌道攝動

6．6．2 攝動力矩與姿態攝動

6．7 本章小結

思考題

參考閱讀

第7章 太空飛行器姿軌控制

思維導圖

7．1 軌道保持

7．2 異面和共面軌道機動

7．2．1 ，軌道機動的概念

7．2．2 平面外的軌道機動

7．2．3 平面內的軌道機動

7．3 霍曼轉移

7．4 太空飛行器的再入返回

7．4．1 再入返回原理

7．4．2 再入返回控制過程

7．4．3 再入返回方式

7．5 被動姿態穩定一一自旋

7．5．1 自旋太空飛行器的穩定與章動

7．5．2 自旋太空飛行器的章動阻尼

7．6 主動姿態穩定——噴氣推力

7．6．1 噴氣推力姿態穩定系統

7．6．2 噴氣推力系統的非線性控制

7．7 自旋穩定太空飛行器的噴氣姿態機動

7．8 本章小結

思考題

參考閱讀

第8章 太空飛行器相對運動控制

思維導圖

8．1 相對運動問題

8．1．1 太空飛行器的空間交會

8．1．2 空間交會中的相對運動動力學與控制

8．2 近圓軌道相對運動模型

8．2．1 相對運動坐標系

8．2．2 近圓軌道的HCW方程

8．2．3 HCW方程的解

8．3 視線約束的脈衝推力制導

8．3．1 最大視線角

8．3．2 參考視線約束的多脈衝制導律

8．4 非克卜勒軌道相對運動的連續推力控制

8．4．1 近圓軌道目標懸停控制

8．4．2 最優滑模變結構控制

8．4．3 軌道精確線性化的動態逆最優控制

8．5 ．本章小結

思考題

參考閱讀

第四部分 跨大氣層飛行器制導控制綜合設計

第9章 再入飛行器制導與控制

思維導圖

9．1 再入飛行器質點動力學

9．1．1 常值升阻比標稱再入軌跡

9．1．2 再入軌跡的動力學回響

9．1．3 再入軌跡的跟蹤控制

9．2 再入制導方法

9．2．1 再入制導的策略選擇

9．2．2 軌跡生成與線上更新方法

9．2．3 質點軌跡跟蹤制導律設計

9．3 再入軌跡最佳化與姿態協同控制

9．3．1 再入姿軌運動模型

9．3．2 姿軌協同控制方法框架

9．3．3 Radau偽譜法軌跡生成與制導律設計

9．3．4 帶干擾觀測的姿態控制律設計

9．4 本章小結

思考題

參考閱讀

第10章 遠程飛彈制導與控制

思維導圖

10．1 遠程飛彈運動方程

10．1．1 一般運動方程

10．1．2 遠程飛彈彈道設計

10．2 遠程飛彈制導方法

10．2．1 攝動制導法

10．2．2 顯式制導法

10．3 遠程飛彈飛行穩定性與姿態控制

10．3．1 線性化姿態運動方程

10．3．2 剛性彈體姿態運動穩定

10．3．3 剛性彈體姿態運動控制

10．4 本章小結

思考題

參考閱讀

第11章 高超聲速飛行器制導與控制

思維導圖

11．1 高超聲速飛行器概述

11．1．1 再入高超聲速飛行器

11．1．2 返回飛船

11．1．3 吸氣式高超聲速飛行器

11．1．4 組合動力高超聲速飛行器

11．2 高超聲速飛行器運動方程

11．2．1 高超聲速運動坐標系

11．2．2 運動方程的具體描述

11．2．3 運動方程組的簡化

11．3 高超聲速飛行器制導律

11．3．1 高超聲速飛行器軌跡最佳化方法綜述

11．3．2 高超聲速飛行器一般制導方法

11．4 高超聲速飛行器控制律

11．4．1 高超聲速飛行器控制律研究進展

11．4．2 高超聲速飛行器控制方法介紹

11．5 小結

思考題

參考閱讀

參考文獻