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内容简介

　　《飞行器制导与控制原理》以导弹和航天器作为主要研究对象，同时面向未来临近空间飞行器，对制导飞行器的核心技术之一——制导与控制——的原理进行了系统介绍，主要内容涉及动力学模型、飞行控制与制导方法等方面。
　　《飞行器制导与控制原理》共十章，主要包括飞行器制导控制系统概述、飞行器常用坐标系、导弹飞行动力学模型、导弹飞行控制和制导方法、航天器姿轨运动模型、航天器姿轨控制和相对运动控制、远程导弹和高超声速飞行器的制导与控制等内容。
　　《飞行器制导与控制原理》空天兼顾，由浅入深，既重视讲解基本概念和基础技术，又力求反映空天一体发展的新趋势和新成果。
　　《飞行器制导与控制原理》可作为高等学校探测制导与控制技术、航空航天工程等专业高年级本科生、研究生的教材，也可供相关专业技术人员参考。

作者简介

　　李元凯（1981-），电子科技大学航空航天学院副研究员，研究方向为自主目标跟踪、制导与控制，主研国家863项目十余项，发表论文三十余篇，SCI检索十余篇，承担了多门本科生和研究生课程教学工作。
　　
　　李滚（1976-），电子科技大学航空航天学院教授，研究方向为导航、制导与控制技术，主持和参研国家863项目二十余项，发表论文三十余篇，获省部级科技奖1项，获“我*喜爱的老师”等荣誉称号。
　　
　　雍恩米（1979-），中国空气动力研究与发展中心副研究员，主要从事高超声速飞行器动力学、轨迹优化和制导控制问题研究，发表相关论文二十余篇，出版学术专著一部，获军队科技进步三等奖1项。
　　
　　秦开宇（1967-），电子科技大学航空航天学院院长，教授，教育部新世纪人才，国家载人航天发展战略专家组成员，国家战略高技术计划航空航天领域主题专家组成员，国防科工局航天重大基础专家组成员，中国宇航学会深空探测专业委员会委员。主持完成863、973、国家重大专项、自然科学基金、国防预研基金等科研项目二十余项，获军队科技进步奖一等奖1项，发表论文一百余篇，培养硕博士研究生一百余人。

内页插图

精彩书评

　　★本书内容航空与航天兼顾、实用性和创新性兼顾，特色比较鲜明，教材结构清晰。对于当前快速发展的空天技术，本书的出版能够给予读者一个良好的入门途径。
　　——蒋威，研究员，中航工业成都飞机设计研究所
　　
　　★本书基于制导控制传统理论，对空天飞行前沿领域进行了分析探讨，为航空航天或相关专业学生提供了一本。不可多得的教材。
　　——丁亮，教授，哈尔滨工业大学

目录

第一章 飞行器制导控制系统概述
1．1 目标和飞行环境
1．1．1 目标的物理特性
1．1．2 目标的电磁特性
1．1．3 目标的干扰特性
1．1．4 飞行环境特性
1．2 精确制导飞行器
1．2．1 空基制导武器
1．2．2 天基制导武器
1．2．3 临近空间制导武器
1．3 导弹制导和控制系统
1．3．1 制导控制系统工作原理
1．3．2 制导性能指标
1．3．3 制导控制系统分类
1．3．4 制导控制系统构成
1．4 航天器飞行控制系统
1．4．1 轨道控制系统构成
1．4．2 姿态控制系统构成

第二章 飞行器常用坐标系
2．1 坐标系建立的一般原则
2．2 导弹坐标系及变换
2．2．1 导弹坐标系
2．2．2 导弹坐标系变换
2．3 航天器坐标系及变换
2．3．1 航天器坐标系
2．3．2 航天器坐标系变换

第三章 导弹飞行动力学模型
3．1 导弹所受空气作用力
3．1．1 气动外形与总气动力
3．1．2 升力和侧力
3．1．3 阻力
3．2 导弹所受空气作用力矩
3．2．1 总气动力矩
3．2．2 压心和焦点
3．2．3 俯仰力矩
3．2．4 偏航力矩
3．2．5 滚转力矩
3．3 导弹所受推力和重力
3．3．1 推力
3．3．2 重力
3．4 导弹动力学运动方程组
3．4．1 动力学方程
3．4．2 运动学方程
3．4．3 其它约束方程
3．4．4 导弹的一般运动方程组
3．5 导弹运动的分解
3．5．1 纵向运动和侧向运动
3．5．2 铅垂面运动和水平面运动
3．6 弹道与过载
3．6．1 质心运动与弹道
3．6．2 机动性与过载

第四章 导弹飞行控制方法
4．1 动态特性分析方法
4．1．1 导弹的扰动运动
4．1．2 线性化与系数冻结法
4．1．3 稳定性与操纵性
4．2 导弹动态特性分析
4．2．1 纵向动态特性分析
4．2．2 侧向动态特性分析
4．3 导弹运动的稳定控制
4．3．1 倾斜运动的稳定
4．3．2 俯仰运动的稳定
4．4 导弹运动控制系统
4．4．1 姿态控制系统
4．4．2 高度和航向控制系统

第五章 导弹制导方法
5．1 相对运动方程
5．1．1 寻的制导的相对运动方程
5．1．2 遥控制导的相对运动方程
5．2 追踪法
5．2．1 弹道方程
5．2．2 命中时间
5．2．3 法向过载
5．2．4 允许攻击区
5．3 平行接近法
5．3．1 直线弹道的条件
5．3．2 法向过载
5．4 比例导引法
5．4．1 弹道特性
5．4．2 比例系数的选择
5．4．3 广义比例导引法
5．5 三点法
5．5．1 弹道方程
5．5．2 转弯速率
5．5．3 等法向加速度曲线
5．5．4 攻击禁区
5．6 前置量法
5．6．1 弹道方程
5．6．2 转弯速率
5．6．3 半前置量法

第六章 航天器姿轨运动模型
6．1 轨道运动的基本定律
6．1．1 开普勒定律
6．1．2 牛顿运动定律
6．2 二体问题与轨道运动方程
6．2．1 Ⅳ体问题
6．2．2 二体运动方程
6．3 航天器轨道描述
6．3．1 轨道的几何描述
6．3．2 轨道根数描述
6．4 航天器的姿态运动方程
6．4．1 姿态运动学方程
6．4．2 姿态动力学方程
6．5 航天器的一般运动方程
6．5．1 六自由度运动方程
6．5．2 六自由度线性化运动方程
6．6 摄动问题
6．6．1 摄动力与轨道摄动
6．6．2 摄动力矩与姿态摄动

第七章 航天器姿轨控制
7．1 轨道保持
7．2 异面和共面轨道机动
7．2．1 轨道机动的概念
7．2．2 平面外的轨道机动
7．2．3 平面内的轨道机动
7．3 霍曼转移
7．4 航天器的再入返回
7．4．1 再入返回原理
7．4．2 再入返回控制过程
7．4．3 再入返回方式
7．5 被动姿态稳定：自旋
7．5．1 自旋航天器的稳定与章动
7．5．2 自旋航天器的章动阻尼
7．6 主动姿态稳定：喷气推力
7．6．1 喷气推力姿态稳定系统
7．6．2 喷气推力系统的非线性控制
7．7 自旋稳定航天器的喷气姿态机动

第八章 航天器相对运动控制
8．1 相对运动问题
8．1．1 航天器的空间交会
8．1．2 空间交会中的相对运动动力学与控制
8．2 近圆轨道相对运动模型
8．2．1 相对运动坐标系
8．2．2 近圆轨道的HCW方程
8．2．3 HCW方程的解
8．3 视线约束的脉冲推力制导
8．3．1 最大视线角
8．3．2 参考视线约束的多脉冲制导律
8．4 非开普勒轨道相对运动的连续推力控制
8．4．1 近圆轨道目标悬停控制
8．4．2 最优滑模变结构控制
8．4．3 动态逆最优控制

第九章 远程导弹制导与控制
9．1 远程导弹运动方程
9．1．1 一般运动方程
9．1．2 远程导弹弹道设计
9．2 远程导弹制导方法
9．2．1 摄动制导法
9．2．2 显式制导法
9．3 远程导弹飞行稳定性与姿态控制
9．3．1 线性化姿态运动方程
9．3．2 刚性弹体姿态运动稳定
9．3．3 刚性弹体姿态运动控制

第十章 高超声速飞行器制导与控制
10．1 高超声速飞行器概述
10．1．1 再入高超声速飞行器
10．1．2 返回飞船
10．1．3 吸气式高超声速飞行器
10．1．4 组合动力高超声速飞行器
10．2 高超声速飞行器运动方程
10．2．1 高超声速运动坐标系
10．2．2 运动方程一般形式与计算方程
10．2．3 运动方程组的简化
10．3 高超声速飞行器轨迹优化与制导
10．3．1 高超声速飞行器轨迹优化方法综述
10．3．2 高超声速飞行器一般制导方法
10．4 高超声速飞行器控制律
10．4．1 高超声速飞行器控制律研究进展
10．4．2 高超声速飞行器控制方法介绍
参考文献

前言/序言

　　精确制导飞行器是现代战争中的主要作战力量之一，受到高度重视。在快速发展的空天一体飞行技术推动下，近年来出现了能够跨大气层超远程作战的面向未来战场的空天飞行器。该类飞行器跨越空中和空间两个飞行领域，使得气动飞行和轨道飞行两种典型飞行方式的相对独立性逐渐被打破，制导与控制问题也变得更为复杂。
　　在这样的背景下，对航空航天相关专业教学来说，有必要两者兼顾，把制导与控制原理放在同一个体系下展示出来，这也是能够进一步讨论空天兼备的具有跨大气层飞行能力的制导飞行器的关键前提。现有的“制导与控制”方面教材尚未反映出这个趋势，前沿专著又较为艰深，为此，本书面向空天飞行新方式，以制导控制传统理论为基础，对新兴理论技术适当拓展，以满足相关专业本科生和研究生的教学需求。
　　本教材以精确制导飞行器为对象，针对空基（导弹）和天基（航天器）两类典型飞行器阐述制导控制的基本理论，在此基础上讨论具有跨大气层飞行能力的飞行器（远程导弹、高超声速飞行器）的制导与控制问题，并融入了作者的一些研究成果（非开普勒相对运动控制、再入轨迹优化制导等）。全书内容共分为三个部分，第一部分为总述，即第一章，概述本书的飞行环境、飞行器和制导控制系统。第二部分为基本理论，包括第二章至第八章，其中，第二章介绍飞行器常用坐标系，第三、四、五章分别阐述导弹飞行动力学模型、飞行控制和制导方法，第六、七、八章分别阐述航天器姿轨运动模型、姿轨控制和空间相对运动控制。第三部分为第二部分的延伸，包括第九、十章，在气动飞行和轨道飞行的基础上，分别从远程导弹和高超声速飞行器的角度讨论跨大气层飞行的制导与控制问题。
　　本书适用于探测制导与控制技术、航空航天工程等专业的教学，书中某些章节可根据不同专业的教学要求有所侧重和取舍。
　　本书第一章和第二章由李滚教授执笔，第三章至第八章由李元凯副教授执笔，第九章和第十章由雍恩米副研究员执笔。全书由李元凯副教授统稿，秦开宇教授审定并修改了全稿。本书由哈尔滨工业大学丁亮教授主审，他在肯定本书选材和内容的同时，提出了许多宝贵意见和建议；另外，电子科技大学航空航天学院的研究生陈路、王奇、王兰参与了教材文本编辑和校正工作，在此表示衷心感谢。
　　本书的撰写得到了电子科技大学新编特色教材建设基金资助，电子科技大学航空航天学院和高等教育出版社理工事业部给予了大力支持和帮助，在此一并表示感谢。
　　由于作者水平有限，书中错误之处在所难免，恳请读者批评指正。

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