《高速遠程精確打擊飛行器方案設計方法與套用》是2014年2月出版的圖書，作者是聶萬勝、馮必鳴、李柯。
基本介紹
- 中文名：高速遠程精確打擊飛行器方案設計方法與套用
- 作者：聶萬勝、馮必鳴、李柯
- 出版時間：2014年2月
- 出版社：國防工業出版社
- 頁數：214 頁
- ISBN：9787118091847
- 定價：42.00
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書完整地研究了助推- 滑翔飛行器、彈道式空間再入飛行器和滑翔式空間再入飛行器的彈道特性,分析了上述三種高速遠程精確打擊飛行器的方案可行性,完成了飛行器運動模型的建立、飛行彈道最佳化、指標參數確定和交接。
根據不同飛行器的特點和指標參數要求,從技術可行性和運用效能方面考慮,明確了高速遠程精確打擊的可行方案,完成了總體任務方案的設計和指標參數的閉環論證。本書理論和實際相結合,詳細地闡述了不同高速遠程精確打擊飛行器的方案設計、選擇和指標論證過程。對從事彈頭、再入飛行器總體設計的科研工作者具有參考價值,可作為高等院校航空航天相關專業的研究生教材,也可作為航天工業部門和科研院所總體設計單位的參考書。
目錄
第一篇高速遠程打擊飛行器及數學模型
第1 章世界高速遠程精確對地打擊飛行器發展動向 1
1. 1助推-滑翔飛行器發展動向 1
1. 2高速再入飛行器發展動向 3
1. 2. 1彈道式再入飛行器 3
1. 2. 2滑翔再入飛行器 4
1. 2. 3部分軌道再入飛行器 5
1. 3概念及關鍵技術發展 5
1. 3. 1概念及套用模式 5
1. 3. 2關鍵技術發展情況 6
第2 章飛行器仿真數學模型 13
2. 1引言 13
2. 2彈道分段 13
2. 3運動模型 14
2. 3. 1坐標系定義 14
2. 3. 2坐標系間的轉換關係 14
2. 3. 3運動方程 15
2. 3. 4運動方程簡化 18
2. 4運載火箭質量估算模型 19
2. 4. 1起飛質量 19
2. 4. 2各級參數 21
2. 3. 3主動段彈道劃分 21
2. 4. 4舉例驗證 22
2. 5典型飛行器氣動構型 23
2. 5. 1升力體 23
2. 5. 2翼身融合體 24
2. 5. 3軸對稱旋成體 25
2. 5. 4乘波體 26
2. 6升力體滑翔飛行器氣動性能 27
2. 6. 1控制方程 27
2. 6. 2數值離散 28
2. 6. 3湍流模型 29
2. 6. 4邊界條件 29
2. 6. 5計算結果及數據處理 29
2. 7約束模型 30
2. 7. 1過程約束 30
2. 7. 2端點及控制量約束 31
第二篇助推- 滑翔飛行器彈道特徵及套用
第3 章助推-滑翔飛行器彈道最佳化與套用 32
3. 1引言 32
3. 2最佳化方法 32
3. 2. 1Bolza 最優控制問題 32
3. 2. 2Radau 偽譜法 33
3. 2. 3hp -自適應更新方法 34
3. 3滑翔段初始參數選擇 36
3. 3. 1初始傾角範圍 36
3. 3. 2初始速度範圍 38
3. 3. 3初始高度範圍 39
3. 4全程最佳化方案 40
3. 4. 1最佳化方案 40
3. 4. 2最佳化結果分析 41
3. 5可達區仿真與分析 43
3. 5. 1航程、縱程及橫程定義 43
3. 5. 2可達區的仿真算例 44
3. 5. 3終端約束條件的影響 44
3. 6繞飛規避能力分析 46
3. 6. 1針對不同目標的繞飛情況 47
3. 6. 2盲區的影響因素 49
3. 7小結 50
第4 章落角約束下飛行器撞擊彈道 52
4. 1引言 52
4. 2飛行器的末導引律 52
4. 2. 1運動方程 52
4. 2. 2落角約束的滑模變結構導引律 53
4. 2. 3末制飛彈道仿真 55
4. 3末制導階段交接班指標 56
4. 3. 1搜尋法 56
4. 3. 2交接班指標的選取 57
4. 4交接視窗分析 60
4. 4. 1無初始參數誤差的交接視窗 60
4. 4. 2參數誤差對落點精度的影響 61
4. 4. 3蒙特卡洛法 62
4. 4. 4仿真結果 63
4. 5末制導階段的攻擊範圍 63
4. 5. 1導引律對移動目標適應性 64
4. 5. 2有效攻擊範圍 65
4. 6小結 66
第三篇彈道式再入打擊方案特徵及套用
第5 章彈道式再入打擊方案特點 67
5. 1引言 67
5. 2最優離軌制動計算模型 67
5. 3彈頭垂直再入可行性 70
5. 3. 1有限推力離軌制動 70
5. 3. 2連續小推力離軌制動 73
5. 4最小再入角及再入速度分布 76
5. 4. 1最優初始參數計算方法 76
5. 4. 2彈頭再入參數 80
5. 5最小再入角要求下離軌制動性能 84
5. 5. 1不同空重動能彈離軌燃料消耗 84
5. 5. 2不同軌道傾角離軌燃料消耗 86
5. 5. 3平台側向機動覆蓋能力 86
5. 6彈道式再入打擊特點 88
5. 7小結 88
第四篇滑翔再入飛行器特徵及套用
第6 章彈著角約束制導律及指標 89
6. 1引言 89
6. 2彈著角約束下的變結構制導律 89
6. 2. 1彈著角約束變結構制導律設計 89
6. 2. 2無動力制飛彈藥動力學模型 92
6. 3制導性能驗證 93
6. 3. 1彈著角約束性能對比驗證 93
6. 3. 2高速條件下制導性能 95
6. 4動能彈彈道特性影響因素 97
6. 4. 1投放速度對彈道特性的影響 97
6. 4. 2投放傾角對彈道特性的影響 98
6. 4. 3投放高度和目標距離對彈道特性的影響 99
6. 5動能彈最優投放指標 101
6. 5. 1多學科集成最佳化設計方法 101
6. 5. 2計算方法驗證 102
6. 5. 3標準投放指標 106
6. 6小結 108
第7 章飛行器下壓段多約束預測-修正導引律及指標 110
7. 1引言 110
7. 2飛行器動能撞擊最優彈道特性 110
7. 2. 1飛行器末段動力學模型 110
7. 2. 2飛行器最優撞擊彈道特性 111
7. 2. 3飛行器垂直動能撞擊可行性 114
7. 3飛行器多約束預測-修正末導引律設計 117
7. 3. 1終端角度約束預測控制指令生成 117
7. 3. 2減速修正制導指令生成 120
7. 3. 3制導飛行仿真流程 121
7. 4制導方法驗證及初始參數 121
7. 4. 1制導性能對比驗證 121
7. 4. 2彈道偏角偏差適應能力 124
7. 5下壓段飛行彈道影響因素 125
7. 5. 1初始傾角對下壓段彈道的影響 125
7. 5. 2初始速度對下壓段彈道的影響 126
7. 5. 3投彈點距離對下壓段彈道的影響 128
7. 6飛行器下壓段進入視窗 129
7. 6. 1不同初始傾角下最小初始速度 129
7. 6. 2投彈點距離分布 130
7. 6. 3典型投彈點進入視窗 131
7. 7小結 133
第8 章飛行器滑翔段技術方案及指標 134
8. 1引言 134
8. 2多約束條件下最優滑翔軌跡指標參數 134
8. 2. 1飛行器再入滑翔段動力學模型 134
8. 2. 2算例驗證 135
8. 3再入滑翔段性能指標 137
8. 3. 1再入角可行範圍 138
8. 3. 2再入速度可行範圍 139
8. 3. 3最小終端傾角 140
8. 3. 4飛行器繞飛規避能力 141
8. 4再入滑翔段最優非線性反饋制導方案 143
8. 4. 1氣動係數偏差對開環控制軌跡的影響 143
8. 4. 2最優非線性反饋制導方案 144
8. 4. 3誤差干擾下制導性能分析 148
8. 5再入飛行器地面可達範圍解析算法及其影響因素 151
8. 5. 1縱程與橫程近似關係建立 152
8. 5. 2地球表面近似可達區域計算 152
8. 5. 3解析算法驗證 155
8. 5. 4再入覆蓋範圍分布特徵 157
8. 5. 5對地覆蓋範圍影響因素 158
8. 6小結 159
第9 章飛行器空間部署及離軌方案 161
9. 1引言 161
9. 2飛行器空間部署形式 161
9. 2. 1軌道面數量的設計 161
9. 2. 2單個軌道面內飛行器部署數量 164
9. 3回歸軌道設計 167
9. 3. 1軌道回歸方程 167
9. 3. 2圓回歸軌道方程求解 168
9. 4飛行器最優離軌制動方案及指標 170
9. 4. 1再入速度範圍 170
9. 4. 2標準速度下再入角範圍 171
9. 4. 3最佳化指標和發動機作用方式對飛行器過渡段飛行的影響 173
9. 4. 4逆行軌道最優再入參數 176
9. 4. 5平台可行質量範圍 177
9. 4. 6不同初始質量的最優推力角變化 178
9. 5制動發動控制方案 180
9. 5. 1發動機關機方案 180
9. 5. 2不同制動點位置控制方案適應性 181
9. 5. 3不同初始質量控制方案適應性 182
9. 6小結 184
第五篇總體方案設計與仿真演示
第10 章典型方案設計及指標 186
10. 1助推-滑翔式飛行器任務規劃 186
10. 1. 1主動段關機點的選取 186
10. 1. 2運載火箭性能參數規劃 187
10. 2高速再入滑翔飛行器方案設計 188
10. 2. 1衛星搭載型 188
10. 2. 2可重複使用型整體結構及套用指標 190
第11 章飛行器再入突防能力 195
11. 1探測機率分析 195
11. 1. 1預警衛星探測機率 195
11. 1. 2預警雷達探測機率 195
11. 2反導武器攔截能力 197
11. 2. 1攔截彈數學模型 197
11. 2. 2不同攔截武器基本情況 201
11. 2. 3攔截對抗仿真分析 204
參考文獻 209
