防空导弹导航、制导与控制系统设计

　　《防空导弹导航、制导与控制系统设计》：
　　仿真进程控制是指仿真控制台通过VMIC网络向其他节点发送初始化、准备、开始、运行、停止、应急等仿真进程控制消息。另外，主控计算机在仿真运行过程中对各节点状态进行实时监控，一旦发现异常就发送应急消息，终止仿真过程，最大可能地避免造成产品、设备损坏。
　　仿真计算机：实时解算导弹空间姿态和位置。其中包括六自由度动力学和运动学模型、气动模型、质量／惯量模型、发动机模型、弹一目相对运动模型等。仿真计算机计算得到的导弹空间姿态、舵机铰链力矩、弹一目相对距离与方位等信息发送到VMIC网络，为转台、负载模拟器、目标模拟器等仿真没备提供输入指令：同时，也可以从VMIC网络读取目标方位角、舵偏角、姿态角等导弹部件输出的实测信息，替换对应的导引头、舵机、惯测系统的数学模型，实现半实物闭环仿真计算。主仿真机的实时控制软件开发可以选用c++语言，也可采用RT—LAB、dSPACE等支持Simulink模型直接下载的仿真商业软件，将Simulink编写的数字仿真模型直接转化为实时仿真软件。
　　视景仿真计算机：从VMIC网络读取导弹姿态、位置以及弹目相对位置等信息，将导弹攻击目标的过程以三维动画的方式直观地显示出来。视景仿真计算机可以逼真模拟导弹发射、空中飞行以及命中目标的全过程，同时具有声音、发动机火焰、导弹飞行尾烟、命中时的爆炸效果等，是导弹飞行过程最直观的演示方式。
　　转台控制计算机：从VMIC网络读取导弹的空间姿态和弹目视线信息，控制转台分别模拟空中弹体姿态运动和目标视线运动。
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　　《防空导弹导航、制导与控制系统设计》以防空导弹导航、制导与控制系统设计为主线，内容覆盖了有关寻的制导控制系统设计的各个方面，涉及三通道控制导弹、单通道控制旋转导弹，主要论述制导控制系统数学模型、制导控制回路的设计与仿真、导引规律设计以及导航、制导、控制等分系统的设计要求、方案及模型等。书中作者还根据自己的工作实践，论述了科研工作中已经成功解决的一些对系统性能影响较大的关键技术，并结合当前防空导弹寻的制导控制系统的发展趋势，对国内外在此领域的一些新发展动态进行了描述。
　　《防空导弹导航、制导与控制系统设计》可作为从事防空导弹导航、制导与控制系统工程技术的科研人员及从事航空航天事业的高等院校师生等相关人员的参考用书。

第1章 绪论
1．1 防空导弹制导控制技术发展
1．2 防空导弹制导控制系统特点及分类
1．2．1 防空导弹制导控制系统特点
1．2．2 防空导弹制导控制系统分类
1．3 防空导弹制导控制系统工作原理及组成
1．3．1 防空导弹制导控制系统工作原理
1．3．2 防空导弹制导控制系统组成
1．4 防空导弹制导控制系统研制阶段及设计内容
1．4．1 制导控制系统方案论证
1．4．2 制导控制系统方案设计
1．4．3 制导控制系统工程研制
1．4．4 制导控制系统设计定型

第2章 系统的数学模型
2．1 常用坐标系及坐标系的转换
2．1．1 常用坐标系
2．1．2 坐标系的转换
2．2 导弹弹体的数学模型
2．2．1 气动布局与控制方式
2．2．2 作用于导弹上的力和力矩
2．2．3 刚体的运动方程组
2．2．4 STT导弹弹体数学模型
2．2．5 BTT导弹弹体数学模型
2．2．6 旋转导弹弹体数学模型
2．2．7 弹性弹体数学模型

第3章 制导控制系统总体设计
3．1 概述
3．2 制导控制系统的设计要求
3．2．1 制导控制系统设计的基本要求
3．2．2 制导控制系统设计重点
3．3 制导控制系统设计与分析
3．3．1 制导控制系统方案设计
3．3．2 初制导段制导控制系统设计
3．3．3 中制导段制导控制系统设计
3．3．4 末制导段制导控制系统设计
3．4 制导控制系统设计中的若干关键技术问题
3．4．1 天线罩补偿设计
3．4．2 捷联去耦技术
3．4．3 目标机动补偿技术
3．4．4 超低空脱靶方位补偿技术
3．4．5 轨控直接力技术
3．4．6 角闪烁抑制技术

第4章 导引规律设计
4．1 概述
4．2 经典导引规律简介
4．2．1 导弹目标相对运动方程
4．2．2 追踪法
4．2．3 平行接近法
4．2．4 三点法
4．2．5 前置量法
4．2．6 比例接近法
4．3 比例导引规律及其改进
4．3．1 比例导引的弹道特性分析
4．3．2 修正比例导引规律
4．4 导航比的选取
4．4．1 不考虑动力学系统惯性
4．4．2 考虑动力学系统惯性
4．5 比例导引规律的工程实现
4．5．1 比例导引规律的工程应用形式
4．5．2 视线角速度信号的工程实现方法
4．5．3 弹目相对速度的工程实现方法

第5章 导航系统设计
5．1 概述
5．2 导航系统的设计要求
5．2．1 导航系统的任务
5．2．2 导航系统的选择
5．2．3 导航系统的主要性能要求
5．2．4 惯性测量的要求
5．3 捷联惯性导航系统设计
5．3．1 捷联惯导系统方案及分析
5．3．2 惯性测量组合
5．3．3 惯性测量组合的主要性能要求
5．3．4 惯性测量组合主要性能的测试方法
5．3．5 捷联惯导基本方程
5．3．6 捷联惯导系统的数学模型
5．4 导弹卫星导航系统设计
5．4．1 卫星导航原理
5．4．2 国外卫星导航系统
5．4．3 中国北斗卫星导航系统
5．4．4 卫星导航接收机
5．5 组合导航系统设计
5．5．1 组合导航的设计原理
5．5．2 组合结构种类
5．5．3 惯性导航参数校正
5．5．4 各种组合方式的特点
5．6 防空导弹导航系统初始对准设计
5．6．1 静基座初始自对准方法
5．6．2 动基座传递对准方法
5．7 导弹导航系统试验验证
5．7．1 捷联惯导静态导航试验
5．7．2 捷联惯导单轴回转试验
5．7．3 捷联惯导双轴摇摆试验
5．7．4 捷联惯导车载导航试验
5．7．5 舰载动基座惯导对准试验
5．7．6 空空导弹传递对准试验
5．7．7 卫星导航系统试验
5．7．8 INS／GNSS组合导航系统试验

第6章 制导系统设计
6．1 概述
6．2 制导系统设计要求
6．2．1 战场环境需求分析
6．2．2 干扰态势和特性分析
6．2．3 目标特性分析
6．2．4 制导系统主要性能要求
6．3 制导系统设计
6．3．1 制导探测系统组成与功能
6．3．2 制导探测体制分类
6．3．3 工作频段选择
6．3．4 制导体制设计
6．3．5 制导波形设计
6．3．6 制导威力分析
6．3．7 制导系统抗干扰设计
6．4 制导系统外场试验
6．4．1 雷达导引头外场试验
6．4．2 红外导引头外场试验

第7章 稳定控制系统设计
7．1 概述
7．2 稳定控制系统主要技术要求
7．3 STT稳定控制回路设计及分析
7．3．1 侧向稳定控制回路方案及分析
7．3．2 滚动回路方案及分析
7．4 BTT稳定控制回路设计及分析
7．4．1 BTT稳定控制回路方案及分析
7．4．2 BTT稳定控制回路设计
7．5 直接力／气动力复合稳定控制回路方案及分析
7．5．1 直接力／气动力复合控制器结构
7．5．2 直接力／气动力复合控制系统设计

第8章 旋转导弹制导控制系统设计
8．1 概述
8．2 制导方式
8．2．1 红外玫瑰扫描体制
8．2．2 被动微波／红外复合体制
8．3 旋转导弹的控制方式
8．3．1 继电式控制
8．3．2 正弦式控制
8．4 阻尼回路设计
8．4．1 阻尼回路参数设计
8．4．2 旋转导弹阻尼回路性能分析
8．5 直瞄发射与侧向力控制技术
8．6 末端前向偏移控制

第9章 制导控制系统半实物仿真
9．1 概述
9．2 半实物仿真系统方案及组成
9．2．1 目标仿真系统
9．2．2 仿真管理及实时控制系统
9．2．3 仿真试验接口系统
9．2．4 飞行模拟转台
9．2．5 负载模拟台
9．2．6 仿真模型
9．2．7 专用配套设备
9．3 半实物仿真试验
9．3．1 稳定控制系统半实物仿真试验
9．3．2 制导控制系统半实物仿真试验
9．4 半实物仿真试验结果评估

第10章 防空导弹制导控制系统发展趋势
10．1 概述
10．2 防空导弹制导控制系统设计中将遇到的新环境
10．3 防空导弹制导控制系统传统方法设计中的问题
10．4 防空导弹制导控制技术发展动向
10．4．1 探测制导控制一体化技术
10．4．2 三模复合寻的制导技术
10．4．3 短报文制导数据链技术
10．4．4 发动机引流直接力控制技术
10．4．5 变外形控制技术
10．4．6 多导弹协同制导控制技术
10．5 先进控制理论与方法在制导控制中的应用
10．5．1 滑模变结构理论在被动寻的制导律设计中的应用
10．5．2 最优二次型理论在倾斜转弯制导律设计中的应用
10．5．3 最优极小值原理在大离轴发射制导规律设计中的应用
10．5．4 自抗扰控制理论在自动驾驶仪设计中的应用
10．5．5 交互多模型在滤波器／制导律一体化设计中的应用
10．5．6 推广卡尔曼滤波在单基测角被动定位设计中的应用
参考文献