本书重点论述导弹制导控制的基本理论，系统介绍导弹制导控制的基本原理、工程问题、综合实例、试验技术和先进制导控制技术。全书共24章，内容包括：绪论、导弹制导控制基本原理、目标特性与环境、导弹弹体动力学、导弹制导控制系统元部件、导弹四类飞行控制系统、工程设计中的控制问题、导弹制导系统分析与设计一般理论、四种制导系统以及两个导弹实例的制导控制系统、工程设计中的制导问题、导弹制导系统干扰环境与抗干扰技术、导弹制导控制系统仿真试验技术和飞行试验、先进导弹控制技术、先进导弹制导技术、新一代导弹制导控制前沿技术及展望。本书既有深入浅出的理论推导，又有作者多年从事相关领域研究工作的工程经验积累。读者通过学习本书，既能对导弹制导控制系统的基本知识有系统的了解，又能深入掌握相关的专业技术。
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目录
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前言
第1章 绪论1
1.1 战术导弹发展史1
1.1.1 面空导弹发展史1
1.1.2 空空导弹发展史3
1.1.3 反坦克导弹发展史4
1.2 战术导弹制导控制系统发展史6
1.2.1 弹载导航系统发展史6
1.2.2 导引系统发展史8
1.2.3 飞行控制系统发展史10
1.3 制导系统的智能化发展11
1.4 本书主要内容13
本章要点13
习题14
第2章 导弹制导控制基本原理15
2.1 导弹控制的基本原理15
2.1.1 作用在导弹上的力和力矩15
2.1.2 导弹的气动外形与操纵特点17
2.1.3 反馈在导弹控制中的应用18
2.1.4 导弹的控制方式19
2.2 制导系统功用和组成20
2.3 导弹制导系统分类21
2.3.1 自主制导系统21
2.3.2 遥控制导系统22
2.3.3 自动寻的制导系统23
2.3.4 复合制导系统23
2.4 导弹控制系统分类24
2.5 制导控制系统的设计方法24
2.5.1 制导控制系统的设计特点24
2.5.2 制导控制系统的研究和设计方法25
2.6 制导控制系统的要求25
2.6.1 制导控制系统的基本要求25
2.6.2 制导控制系统的品质标准27
2.7 导弹制导控制系统面临的理论问题30
本章要点31
习题31
第3章 目标特性与环境32
3.1 目标特性32
3.1.1 空中目标特性32
3.1.2 地面目标特性33
3.1.3 海上目标特性34
3.2 目标的典型运动形式34
3.3 目标的红外辐射特性和雷达散射特性35
3.3.1 目标的红外辐射特性35
3.3.2 目标的雷达散射特性36
3.4 空气动力环境37
3.5 干扰特性38
本章要点38
习题38
第4章 导弹弹体动力学40
4.1 导弹弹体动力学传递函数40
4.1.1 轴对称导弹小扰动线性化模型40
4.1.2 导弹刚体运动传递函数42
4.2 导弹弹体动力学特性的基本要求43
本章要点49
习题49
第5章 导弹制导控制系统元部件50
5.1 传感系统50
5.2 导引头51
5.2.1 导引头的功用及组成原理51
5.2.2 导引头的分类52
5.2.3 导引头稳定位标器方案52
5.3 导航系统56
5.3.1 惯性导航系统56
5.3.2 卫星导航系统57
5.3.3 天文导航系统58
5.3.4 地图匹配系统59
5.3.5 组合导航系统60
5.4 一体化制导组件60
5.4.1 一体化制导组件的基本概念60
5.4.2 一体化制导组件的关键技术60
5.5 舵系统61
5.5.1 舵系统分类61
5.5.2 舵系统对控制系统的影响63
本章要点64
习题64
第6章 导弹姿态控制系统分析与设计65
6.1 倾斜运动稳定与控制65
6.1.1 倾斜运动稳定系统的基本任务65
6.1.2 倾斜运动动力学特性66
6.1.3 倾斜角速度稳定系统66
6.1.4 倾斜角稳定系统69
6.1.5 倾斜角控制系统71
6.1.6 倾斜角控制系统应用实例72
6.2 俯仰/偏航运动稳定与控制74
6.2.1 俯仰/偏航通道姿态角控制的基本任务74
6.2.2 俯仰/偏航通道姿态角控制系统74
6.2.3 姿态陀螺仪飞行控制系统76
本章要点77
习题77
第7章 导弹法向过载控制系统分析与设计78
7.1 法向过载控制的基本任务78
7.2 四种典型的导弹法向过载控制系统79
7.2.1 开环飞行控制系统79
7.2.2 速率陀螺仪飞行控制系统80
7.2.3 积分速率陀螺仪飞行控制系统81
7.2.4 加速度计飞行控制系统81
7.3 设计实例82
7.3.1 导弹角速率反馈系统设计实例82
7.3.2 导弹法向过载控制系统设计实例85
7.4 其他类型的导弹法向过载控制系统简介87
7.4.1 其他几种典型的导弹法向过载控制系统结构87
7.4.2 双加速度计飞行控制系统88
本章要点89
习题89
第8章 导弹速度控制系统分析与设计90
8.1 速度控制系统的基本任务90
8.2 俯仰角控制方案90
8.3 发动机推力控制方案90
8.3.1 多脉冲固体火箭发动机推力控制91
8.3.2 变推力火箭发动机推力控制92
8.3.3 航空发动机推力控制92
8.3.4 固体火箭冲压发动机推力控制94
8.4 变阻力控制方案95
8.4.1 阻力器速度控制方案95
8.4.2 机动飞行速度控制方案96
本章要点97
习题97
第9章 导弹位置控制系统分析98
9.1 高度控制系统98
9.1.1 导弹的纵向控制系统组成98
9.1.2 纵向控制系统的传递函数与结构图99
9.1.3 纵向控制系统分析102
9.2 导弹的航向偏差控制106
9.2.1 导弹航向角稳定回路分析106
9.2.2 导弹侧向质心稳定系统109
9.2.3 基于航路点的偏差计算109
本章要点110
习题110
第10章 工程设计中的控制问题111
10.1 导弹弹体动力学特性的稳定问题111
10.1.1 引言111
10.1.2 力矩平衡式舵机自适应原理112
10.1.3 自振荡自适应驾驶仪工作原理113
10.1.4 捷联惯导数字式自适应自动驾驶仪原理114
10.2 导弹控制的空间稳定问题116
10.3 导弹弹性弹体飞行控制118
10.3.1 问题的提出118
10.3.2 敏感元件安装位置的选择118
10.3.3 弹性弹体控制系统的相位稳定和增益稳定119
本章要点123
习题124
第11章 导弹制导系统分析与设计一般理论125
11.1 导弹制导系统简介125
11.1.1 导弹制导系统的设计依据125
11.1.2 导弹制导系统的设计任务127
11.1.3 导弹制导系统设计的基本阶段130
11.2 导弹制导系统分析法130
11.2.1 导弹制导系统解析分析法130
11.2.2 导弹制导系统仿真分析法131
本章要点138
习题139
第12章 导弹自主制导系统分析140
12.1 自主制导预定弹道的形成140
12.2 自主制导控制信号的形成方法141
12.2.1 自主制导控制信号开环形成方法141
12.2.2 自主制导控制信号闭环形成方法142
12.3 惯性自主制导142
12.4 惯性/卫星组合自主制导143
12.5 惯性/地图匹配组合自主制导145
12.5.1 “战斧”巡航导弹基本情况介绍145
12.5.2 “战斧”巡航导弹自主制导系统分析145
12.6 惯性/天文导航组合自主制导147
本章要点147
习题148
第13章 导弹遥控制导系统分析与设计149
13.1 遥控制导导引方法149
13.2 遥控制导误差信号的形成150
13.3 遥控制导系统基本装置及其动力学特性151
13.3.1 导弹/目标观测跟踪装置及其动力学特性151
13.3.2 指令形成装置及其动力学特性153
13.3.3 无线电遥控装置及其动力学特性154
13.4 导弹-目标在遥控制导中的运动学关系154
13.5 遥控制导系统动力学特性和精度分析155
13.5.1 遥控指令制导系统结构图155
13.5.2 分析结构图及其变换157
13.5.3 动态误差的计算158
13.5.4 制导指令的形成及动态制导误差的减小方法159
13.5.5 重力对动态制导误差的影响161
13.5.6 随机制导误差161
13.6 驾束制导系统分析与设计162
13.6.1 计算结构图162
13.6.2 动力学特性校正163
13.6.3 动态制导误差和随机制导误差163
本章要点164
习题164
第14章 “萨姆-2”防空导弹制导控制系统分析165
14.1 “萨姆-2”防空导弹简介165
14.2 制导控制系统各部分的传递函数165
14.3 导弹稳定控制系统168
14.3.1 自动驾驶仪工作过程169
14.3.2 自动驾驶仪回路分析170
14.4 导弹制导控制系统172
14.4.1 串联微积分校正网络的作用172
14.4.2 半前置点法的工程实现174
14.4.3 制导回路非线性元件的作用176
本章要点176
习题177
第15章 导弹自动寻的制导系统分析与设计178
15.1 自动寻的制导导引方法178
15.1.1 自动寻的制导系统组成原理178
15.1.2 自动寻的制导导引方法的分类与弹道特性179
15.1.3 自动寻的过程的基本特性181
15.2 制导误差信号的形成方法181
15.3 运动学环节、方程和传递函数183
15.4 制导信号的形成185
本章要点185
习题185
第16章 “响尾蛇”空空导弹制导控制系统分析187
16.1 “响尾蛇”空空导弹发展史187
16.2 AIM-9B空空导弹简介188
16.2.1 AIM-9B空空导弹的独特技术188
16.2.2 AIM-9B空空导弹模块化舱段结构189
16.3 制导控制系统组成原理189
16.4 飞行控制系统分析190
16.4.1 陀螺舵倾斜稳定系统190
16.4.2 斜置陀螺舵俯仰/偏航通道增稳作用分析192
16.5 制导系统分析与设计192
本章要点194
习题195
第17章 导弹复合制导系统分析与设计196
17.1 复合制导的基本概念196
17.2 制导模式197
17.3 交接段的误差与截获198
17.4 中远程空空导弹中制导技术198
17.4.1 中制导导引律概述198
17.4.2 几种中制导导引律的性能比较199
17.4.3 结论200
17.5 巡航导弹地形跟随技术与地形规避技术200
17.5.1 地形跟随技术201
17.5.2 地形规避技术203
17.6 精确制导弹道导弹制导技术203
本章要点204
习题204
第18章 工程设计中的制导问题205
18.1 红外导引头-弹体运动耦合分析205
18.1.1 制导系统局部小回路数学模型205
18.1.2 小回路临界稳定状态分析205
18.1.3 K.对其他控制性能的影响206
18.2 雷达导引头天线罩瞄准误差分析208
18.2.1 天线罩瞄准误差产生的原因209
18.2.2 天线罩瞄准误差斜率影响分析209
18.2.3 天线罩瞄准误差补偿的可能途径211
本章要点212
习题212
第19章 导弹制导系统干扰环境与抗干扰技术213
19.1 导弹制导系统干扰环境213
19.1.1 电磁干扰环境213
19.1.2 光电干扰环境214
19.2 导弹制导系统抗干扰技术215
19.2.1 针对电磁干扰的抗干扰技术215
19.2.2 针对光电干扰的抗干扰技术218
19.3 导弹制导系统抗干扰性能评定方法220
19.3.1 雷达制导导弹制导系统抗干扰性能评定方法220
19.3.2 光电制导导弹制导系统抗干扰性能评定方法222
本章要点223
习题224
第20章 导弹制导控制系统仿真试验技术225
20.1 “仿真”的基本概念与典型应用225
20.2 模型与仿真226
20.2.1 模型的定义226
20.2.2 建模方法228
20.2.3 系统仿真在产品型号研制中的应用229
20.3 仿真模型的校核与验证229
20.3.1 基本概念229
20.3.2 仿真模型的校核方法229
20.3.3 仿真模型的验证方法231
20.3.4 仿真模型验证方法的分类232
20.4 系统仿真分类233
20.4.1 根据仿真试验使用的计算机分类233
20.4.2 根据被研究系统的特征分类233
20.4.3 根据仿真时钟与实际时钟的比例关系分类234
20.4.4 根据仿真系统的结构和实现手段不同分类234
20.5 导弹各研究阶段的仿真计划235
20.6 导弹制导控制系统数学仿真技术237
20.6.1 制导控制数学仿真系统的基本构成237
20.6.2 数学仿真过程及主要仿真内容238
20.6.3 仿真结果分析与处理238
20.7 导弹制导控制系统半实物仿真技术239
20.7.1 半实物仿真系统的组成239
20.7.2 半实物仿真系统中的主要技术240
本章要点242
习题243
第21章 导弹制导控制系统飞行试验244
21.1 飞行试验的一般程序244
21.2 面对空导弹的飞行试验原理245
21.2.1 独立回路弹试验245
21.2.2 闭合回路弹试验247
本章要点250
习题250
第22章 先进导弹控制技术251
22.1 静不稳定控制技术251
22.1.1 放宽静稳定度的基本概念251
22.1.2 静不稳定导弹人工稳定的飞行特性252
22.2 大攻角飞行控制技术252
22.3 推力矢量控制技术254
22.3.1 推力矢量控制系统在导弹中的应用254
22.3.2 推力矢量控制系统的分类254
22.3.3 推力矢量控制系统的性能描述255
22.4 直接力控制技术255
22.4.1 国外大气层内直接力控制导弹概况255
22.4.2 直接力机构配置方法257
22.5 多弹编队飞行控制技术259
22.5.1 多弹编队飞行控制技术的基本概念259
22.5.2 编队飞行队形描述260
22.6 双翼舵控制技术260
本章要点261
习题261
第23章 先进导弹制导技术262
23.1 导弹多模寻的制导技术262
23.1.1 导弹多模寻的制导系统的基本类型262
23.1.2 多模寻的制导系统的数据融合技术263
23.2 倾斜转弯导弹制导技术264
23.2.1 最优中制导律的提法264
23.2.2 最优中制导律泛函指标的确定266
23.3 智能导弹的特征与智能化制导技术266
23.3.1 智能导弹的特征266
23.3.2 导弹智能化制导技术266
23.4 多弹协同制导技术268
23.4.1 多弹协同制导概况268
23.4.2 多弹协同制导架构268
本章要点270
习题270
第24章 新一代导弹制导控制前沿技术及展望271
24.1 未来战场对导弹武器系统的需求271
24.2 新一代导弹基础前沿技术272
24.2.1 头罩技术272
24.2.2 导引头技术273
24.2.3 制导和控制技术273
24.2.4 电子设备技术274
24.2.5 弹体技术275
24.2.6 推进技术275
24.3 导弹精确制导控制技术发展方向276
24.3.1 探测技术276
24.3.2 惯性敏感技术277
24.3.3 智能化信息处理技术277
24.3.4 高精度制导控制技术278
本章要点278
习题278
主要参考文献279
附录A 符号对照表282
附录B 频域分析法相关证明284
附录C 线性二次型最优控制问题288
附录D CADET中线性系统状态矢量的均值和协方差传播方程推导290
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