導彈過載控製與變軌技術 [Missile Overload Control and Its Technology of Varying Trajectory] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《導彈過載控製與變軌技術》主要介紹微分幾何設計方法：導彈運動數學模型；導彈的組閤過載控製技術；導彈的大空域機動變軌技術和小空域末端機動變軌技術：末端機動與自導段彈道的匹配方法。
　　《導彈過載控製與變軌技術》是作者多年來科研學術成果的一個總結，書中給齣瞭大量的導彈仿真實例，便於讀者自學和進一步開發。為從事導彈控製理論研究、導彈控製係統設計和機動變軌技術研究的廣大科技工作者提供瞭重要的參考書，也可作為控製理論與應用、導航、製導與控製等專業的高年級本科生、研究生和教師的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 引言
1．2 導彈過載控製的研究現狀
1．3 大空域變軌彈道的研究現狀
1．4 導彈末端機動的研究現狀

第2章 微分幾何設計方法
2．1 微分同胚
2．2 李導數
2．3 李括號
2．4 Frobenius定理
2．5 SIsO非綫性係統的反饋精確綫性化
2．6 相對度
2．7 零動態
2．8 局部漸近穩定性
2．8．1 綫性近似係統
2．8．2 討論1
2．8．3 討論2
2．8．4 討論3
2．9 MIMO非綫性係統標準精確綫性化
2．9．1 MIMO非綫性係統的相對度
2．9．2 MIMO非綫性係統標準精確綫性化
2．10 塊三角係統
2．11 塊對角係統
2．11．1 塊對角係統的定義
2．11．2 塊對角係統的相對度
2．11．3 塊對角控製器

第3章 導彈運動數學模型
3．1 常用坐標係
3．1．1 慣性坐標係
3．1．2 地球坐標係
3．1．3 地麵坐標係
3．1．4 彈體坐標係
3．1．5 平颱坐標係
3．1．6 速度坐標係
3．1．7 彈道坐標係
3．1．8 坐標係轉換矩陣的性質
3．2 導彈飛行力學術語
3．2．1 空氣動力和氣動力矩
3．2．2 氣動力和氣動力矩係數
3．2．3 角度和角速度
3．2．4 氣動力係數和氣動力矩係數的偏導數
3．2．5 彈道參數
3．3 導彈運動的塊對角模型
3．3．1 導彈各運動量的符號定義
3．3．2 塊對角處理的兩個原則
3．3．3 導彈的塊對角模型
3．3．4 導彈的塊時角控製器
3．4 導彈過載運動模型
3．4．1 過載與運動學的關係
3．4．2 俯仰動力學模型
3．4．3 偏航動力學模型
3．5 導彈三通道簡化模型
3．5．1 縱嚮運動綫性擾動方程
3．5．2 航嚮運動綫性擾動方程
3．5．3 滾動運動綫性擾動方程
3．5．4 彈體傳遞函數
3．5．5 舵麵動力係數在彈體傳遞函數中的作用

第4章 組閤過載控製技術
4．1 引言
4．2 過載控製的難點問題
4．3 穩定性和最小相位係統
4．3．1 係統穩定性
4．3．2 Hurwitz多項式和穩定矩陣
4．3．3 最小相位係統
4．3．4 幾種控製方法的穩定性分析
4．3．5 組閤過載控製方法的穩定性分析
4．4 組閤過載控製係統設計
4．4．1 俯仰通道過載控製迴路設計
4．4．2 過載控製迴路仿真研究
4．4．3 質心控製係統設計

第5章 大空域機動變軌
5．1 引言
5．1．1 變軌技術對提高導彈突防能力的作用
5．1．2 變軌技術的分類和變軌形式
5．2 大空域機動變軌方法
5．2．1 彈目相對運動方程
5．2．2 虛擬目標比例導引法
5．3 虛擬目標廣義比例導引律
5．3．1 彈目追逃模型
5．3．2 帶落角約束的廣義比例導引律設計
5．3．3 大空域變軌彈道的控製指令
5．3．4 大空域變軌彈道仿真
5．4 虛擬目標變結構導引律
5．4．1 縱嚮平麵的變結構導引律
5．4．2 航嚮平麵的變結構導引律
5．4．3 大空域變軌彈道仿真
5．5 虛擬目標最優導引律
5．5．1 縱嚮平麵的最優導引律
5．5．2 航嚮平麵的最優導引律
5．5．3 空域彈道仿真

第6章 末端機動變軌
6．1 引言
6．2 非平麵末端機動的控製模型
6．2．1 螺鏇機動
6．2．2 擺式機動
6．3 末端機動的一體化控製方法
6．3．1 末端機動軌跡的幾何描述
6．3．2 末端機動的一體化控製模型
6．3．3 末端機動參數的取值範圍
6．3．4 末端機動仿真舉例
6．4 末端機動的變異形式
6．5 導彈末端機動的突防效果
6．5．1 伴隨技術
6．5．2 突防-攔截綫性模型和伴隨係統模型
6．5．3 攔截導彈脫靶量的閉型解
6．5．4 穩態脫靶量
6．5．5 仿真分析

第7章 末端機動與自導段彈道的匹配方法
7．1 導彈自導段彈道設計
7．1．1 導彈製導迴路
7．1．2 反艦導彈一艦艇的相對運動方程
7．1．3 末製導律設計
7．1．4 仿真分析
7．2 串聯匹配方法
7．2．1 第一種串聯匹配彈道設計
7．2．2 第二種串聯匹配彈道設計
7．3 並聯匹配方法
7．3．1 並聯匹配控製信號設計
7．3．2 仿真分析

參考文獻

前言/序言

　　在現代作戰中，作為主戰兵器的導彈，無論是彈道導彈還是飛航導彈，從發射開始，就處在敵方天、空、地各種傳感預警係統（如衛星、預警機、遠程警戒雷達）的監視之下。敵方利用預警信息，就會組織其（麵和點）三層防禦係統的飛機、精確反導武器（導彈、激光炮）、火炮（或密集陣）進行攔截。在這種作戰背景下，提高進攻導彈的突防能力的主要方法包括：隱身、電子對抗和機動變軌。本書對飛航導彈的機動變軌技術進行探討。
　　在生活中可以發現，對飛行中的蚊子是很難消滅它的，因為蚊子很小，不容易被看見，具有一定的隱身效果。但對於飛行中的飛蛾，雖然看見它在空中飛，但是也很難消滅它，因為飛蛾的飛行軌跡，隨時在做不規則的變化，我們無法預測它的飛行軌跡，當然就很難打準。從生活中的現象可知，如果使飛航導彈在飛行過程中做不規則的變化，將會使各種反導武器很難攔截它，因此就能提高飛航導彈的突防能力。
　　世界各軍事強國也都非常重視導彈機動突防技術的研究。俄羅斯的超聲速反艦導彈“白蛉”，綽號“日炙”，在飛行到距離目標幾韆米時做蛇行機動規避飛行，美國的“捕鯨叉”反艦導彈在末段進行躍升機動來規避敵艦“密集陣”火炮的攔截。飛航導彈現有的機動變軌還比較簡單，突防能力有限。如果能夠實現一些非平麵機動突防，例如螺鏇機動、擺式機動或者各種復閤的非平麵機動，將使導彈突防能力得到更大提升。
　　要實現大、小空域的機動變軌，最好采用組閤過載控製技術，這是一種導彈力和力矩的控製技術。該技術應用彈體過載和角速度信息，采用滑模變結構控製方法，徹底解決瞭過載控製非最小相位係統的設計問題；能夠控製飛航導彈實現大空域機動變軌和小空域末端機動的各種平麵與非平麵機動方式。
　　近二十年來，作者在導彈過載控製和變軌技術方麵開展瞭大量的研究工作，並公開發錶瞭許多篇學術論文。本書是相關科研學術成果的一個總結，且偏重於工程應用。為從事導彈控製理論研究、導彈控製係統設計和機動變軌技術研究的廣大科技工作者提供瞭重要的參考書，也作為導航、製導與控製專業的研究生教學用書。
　　全書共七章，第1章介紹導彈過載控製和機動變軌技術的國內外研究現狀。第2章討論非綫性係統的微分幾何設計方法，這是研究組閤過載控製係統的理論基礎。第3章分析並建立導彈運動的數學模型，包括塊對角模型、過載運動模型和三通道簡化模型。第4章分析組閤過載控製原理、穩定性和最小相位係統，設計組閤過載控製係統。第5章介紹導彈大空域機動變軌方法，研究實現大空域變軌的三種虛擬目標導引律，進行彈道設計與仿真分析。第6章介紹末端非平麵機動的控製模型，建立末端機動的一體化控製模型，采用伴隨技術研究末端機動的突防效果。第7章設計導彈的自導段彈道，進行彈道仿真分析，探討末端機動彈道與自導段彈道的串聯、並聯匹配方式。
　　本書在編寫過程中，中國工程院院士、航天科工集團公司飛航技術研究院黃瑞鬆研究員提齣瞭寶貴意見和建議，在此錶示衷心感謝。清華大學計算機科學與技術係孫富春教授、海軍航空工程學院控製工程係趙國榮教授、鬍雲安教授以及飛行器控製係統研究所的全體同事都給予瞭大力幫助，在此錶示衷心的感謝。本書在編寫中參考瞭國內外大量的專著、教材和文獻，在此嚮有關著作者緻以誠摯謝意！
　　本書得到國傢自然科學基金項目（編號：61174031）資助齣版，對國傢自然科學基金委員會錶示衷心感謝。
　　由於作者學識、水平有限，書中難免存在一些不足和錯誤之處，真誠歡迎廣大讀者批評指正。若讀者有指正或者需要與作者商討，請通過電子郵件navyzhc@163.com與作者聯係。

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