本书全面系统地对战术与战略导弹制导系统进行介绍，包括自寻的制导系统、视线制导系统、火箭主动段制导系统、滑翔再入飞行器制导系统和飞行器组合导航原理等，有助于读者清晰全面地了解战术与战略导弹的制导系统，而不局限于制导律。本书所提制导系统针对飞行器导引、导航、环境干扰引起的偏差，给出多约束条件下飞行器的最优制导指令，可以让读者深刻认识导航、制导、控制之间的关系，更好地做到理论与工程相结合。
样章试读
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前言
第1章 绪论 1
1.1制导系统的定义 2
1.1.1广义定义 2
1.1.2狭义定义 3
1.2制导系统的分类 4
1.2.1自主制导 4
1.2.2遥控制导 8
1.2.3自动寻的制导 12
1.2.4复合制导 13参考文献 15
第2章 导航与制导的理论基础 16
2.1地球形状及引力模型 16
2.1.1地球形状 16
2.1.2地理纬度与地心纬度之差 17
2.1.3地心纬度和地心矢径的确定 18
2.1.4地心角和球面方位角 19
2.1.5引力和重力 20
2.2常用坐标系定义及其转换 21
2.2.1常用坐标系定义 21
2.2.2常用坐标系间转换 23
2.3滤波算法 26
2.3.1经典滤波器 26
2.3.2离散型线性卡尔曼滤波 28
2.3.3非线性卡尔曼滤波 31
2.4最优控制理论基础 36
2.4.1最优控制问题 36
2.4.2最优控制的应用类型 38
2.4.3最优控制的研究方法 40
2.4.4最优控制中的变分法 40
2.4.5变分法解最优控制问题 47
2.4.6极小值原理 54
2.4.7线性二次型问题的最优控制 68
参考文献 76
第3章 自寻的制导算法 77
3.1拦截必要性条件分析 77
3.2自动瞄准的相对运动方程 80
3.3追踪法 81
3.3.1弹道方程 81
3.3.2直接命中目标的条件 82
3.3.3导弹命中目标需要的飞行时间 83
3.3.4导弹的法向过载 84
3.3.5允许攻击区 85
3.4平行接近法 87
3.5比例导引法 90
3.5.1比例导引法的相对运动方程组 90
3.5.2弹道特性的讨论 91
3.5.3比例系数 N的选择 94
3.5.4比例导引法的优缺点 95
3.5.5三维比例导引 95
思考题 96
参考文献 96
第4章 导引头跟踪与稳定回路 97
4.1导引头分类、组成及工作状态 99
4.1.1导引头分类 99
4.1.2导引头组成 100
4.1.3导引头工作状态 101
4.2导引头稳定跟踪机构 102
4.2.1动力陀螺导引头 103
4.2.2平台稳定导引头 104
4.2.3半捷联导引头 106
4.2.4全捷联导引头 107
4.3平台导引头稳定跟踪回路 109
4.3.1稳定跟踪回路及视线角速度估计 109
4.3.2导引头回路抗干扰力矩的机理分析 111
4.4平台导引头隔离度传递函数及寄生回路 114
4.4.1平台导引头隔离度传递函数 114
4.4.2平台导引头隔离度寄生回路 116
思考题 119
参考文献 119
第5章 比例导引律最优性分析及扩展 120
5.1基于二次型的最优导引律 120
5.2比例导引法动力学特性分析 123
5.2.1无动力学滞后的比例导引律分析 123
5.2.2考虑导弹制导动力学时的比例导引特性研究 128
5.3扩展比例导引律 133
5.3.1考虑导弹制导动力学时的最优扩展比例导引律 (OPN1) 133
5.3.2考虑目标常值机动时的最优扩展比例导引律 (OPN2) 138
5.3.3考虑目标常值机动及导弹制导动力学时的扩展比例导引律 (OPN3) 140
5.3.4带落角约束的比例导引律 145
思考题 146
参考文献 147
第6章 视线制导 148
6.1视线制导组成及原理 148
6.2三点法导引 150
6.2.1三点法导引关系式 150
6.2.2相对运动学方程组 150
6.2.3导弹转弯速率 152
6.2.4攻击禁区 155
6.2.5三点法导引的优缺点 156
6.2.6三点法导引法向过载 157
6.3改进三点法导引 159
6.4视线制导指令形成 162
6.4.1线偏差信号 162
6.4.2前置信号 163
6.4.3误差信号 164
65视线制导回路分析 170
思考题 171
参考文献 171
第7章 摄动制导方法 172
7.1小偏差线性摄动理论 172
7.1.1用摄动法研究扰动因素对导弹落点偏差的影响 173
7.1.2主动段终点参数偏差与射程和横程的关系 174
7.2摄动制导的关机方程 176
7.2.1按射程关机 176
7.2.2按速度关机 177
7.3横向导引与法向导引 180
7.3.1横向导引 181
7.3.2法向导引 184
7.4摄动制导诸元确定方法 186
7.4.1摄动制导方案射击诸元的迭代确定方法 186
74.2摄动制导弹道偏导数计算 187
思考题 191
参考文献 191
第8章 闭路制导原理 192
8.1需要速度的确定 192
8.1.1地球不旋转前提下需要速度的确定 192
8.1.2目标随地球旋转时需要速度的确定 197
8.2闭路制导的导引 199
8.2.1待增速度及其所满足的微分方程 199
8.2.2闭路制导的关机导引 200
8.3闭路制导的关机控制 203
8.3.1关机点附近制导计算简化 204
8.3.2转入小步长计算的判别式确定 204
8.3.3关机时间的线性预报 204
8.3.4导引及关机时间预报综述 205
8.4闭路制导方案射击诸元的确定方法 205
8.4.1最佳射击方位角的确定方法 205
8.4.2弹道倾角.H的确定方法 206
8.4.3虚拟目标的确定方法 207
8.5耗尽关机导弹的导引与控制 207
8.5.1闭路导引段的导引及待增视速度的确定 208
8.5.2姿态调整段的导引 209
8.5.3常姿态导引段的导引 215
8.5.4关于比冲误差的处理 217
思考题 217
参考文献 217
第9章 迭代制导 218
9.1火箭真空段入轨最优控制问题 218
9.1.1坐标系定义和转换 218
9.1.2火箭最优入轨问题描述 219
9.1.3推力积分系数计算 220
9.2迭代制导算法 221
9.2.1迭代制导算法最优解推导 221
9.2.2 IGM的线性角假设 223
9.2.3剩余飞行时间计算 224
9.2.4入轨点航程角估算 225
9.2.5控制参数计算 226
9.2.6迭代计算流程 228
9.3动力显式制导算法 231
9.3.1 PEG最优解推导 231
9.3.2推力积分 233
9.3.3控制参数计算 234
9.3.4引力积分 235
9.3.5迭代计算流程 236
9.4改进迭代制导算法 237
9.4.1改进迭代制导的计算流程 238
9.4.2控制参数计算 239
9.4.3改进迭代计算流程 241思考题 242 参考文献 242
第10章 滑翔再入飞行器制导方法 243
10.1滑翔再入制导的基本思想 243
10.1.1标准轨道再入制导的基本思想 243
10.1.2再入轨道预测制导的基本思想 245
10.1.3广义的标准轨道再入制导的基本思想 247
10.2标准轨道再入制导方法 249
10.2.1纵向制导 249
10.2.2侧向制导 250
10.2.3纵平面运动方程的线性化 251
10.2.4最佳反馈增益系数的求解 255
10.3广义的标准轨道再入制导方法 256
10.3.1简化的再入运动数学模型 256
10.3.2广义的标准轨道再入制导原理 257
10.3.3再入纵向制导 258
10.3.4再入制导的航程更新 264
10.3.5再入机动的侧向制导 265
10.4最优再入机动末制导方法 266
10.4.1相对运动方程 266
10.4.2俯冲平面内最优导引规律 267
10.4.3转弯平面内最优导引规律 269
10.4.4速度控制方法 270
10.4.5导引参数确定 274
思考题 275
参考文献 275
第11章 惯性导航原理与对准技术 276
11.1惯性导航系统的力学编排 276
11.1.1比力方程 276
11.1.2平台式惯导系统力学编排 278
11.1.3捷联式惯导系统力学编排 280
11.2惯性导航系统的误差分析 285
11.2.1惯组器件误差模型 286
11.2.2平台式惯导系统误差方程 288
11.2.3捷联式惯导系统误差方程 291
11.3惯性导航初始对准技术 295
11.3.1平台式惯导自对准技术 296
11.3.2捷联式惯导自对准技术 299
11.3.3动基座下捷联式惯导的传递对准技术 301
思考题 305
参考文献 305
第12章 惯性/卫星组合导航原理 306
12.1组合导航主要任务 306
12.2 惯性/卫星组合导航算法 308
12.2.1 惯性/卫星组合导航组合模式 310
12.2.2 INS和GPS接收机的误差模型 315
12.2.3位置、速度组合的状态方程和观测方程 319
12.2.4仿真实例 321思考题 323 参考文献 323
附录 弹道导数计算公式 324
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