現代導彈制導(第2版)-FindBook 找書網 ISBN:9787118068269

內容簡介

本書第1章主要對導彈制導的基本原行介紹。第2章主要行導引和比例導引規行描述。第3章主要是基於伴隨方法對比例導引規行時域分析。第4章主要是對比例導引系行頻域分析，得到可用於導彈系統設計的脫靶量的解析運算式，利用這些運算式即可分析制導系統參數對其性能的影響，還考慮含目標模型的廣義導彈制導系統模型，並對頻率回應和脫靶量階躍回應的關行了討論，給出了脫靶量幅值達到時的頻率的確定過程。第5章詳細介紹了基於Lyapunov方法得到的一類制導規律，這一類制導規律提高了比例導引規律對機動和非機動目標的效率，這些方法從另一個角度詮釋了比例導引規律能夠得到廣泛應用的重要原因，並給出這類制導規律的解析運算式，用於分析具備和不具備軸向加速度控制能力兩種情況下導彈的廣面交會模型和三維交會模型。第6章主要介紹利用經典控制理論得到的比例導引規律修正形式。具體方法是利用前饋／回饋控制信號使導彈真實加速度比例導引規律產生的指令加速度，同時驗證了這些制導規律針對高機動目標的效率。第7章是導彈制導系統在不同類型雜訊影響下的性能分析，其括比例制導系統分析的解析運算式以及計算方法。第8章主要對固定翼無人機的制導規行了詳細描述。

固定翼無人機的動力學特性與導彈在很多方面是相似的。無人機代表了航空航太工業發展快、活躍的分支。無人機編隊的迅速發展和廣泛應用也不斷給它們的設計者提出新的問題。由於固定翼無人機的自動導引飛行在很多方面與巡航導彈是類似的，因此它們的制導系統也可以按與現有巡航導彈類似的方行設計。然而，由於無人機是在高危環境下使用，感知並規避障礙（天然的或人為設置的）的能力以及重建飛行航路能力都是無人機應具備的重要特徵，對應的演算法也應嵌入它們的制導與控制系統中。無人機制導與導彈制導是不同的，它的制導目標千差萬別，這取決於無人機的具體應用領域。

本章則考慮固定翼無人機一般制導問題，並將得到的制導規律的計算方法在3種應用情形行測試：監視、空中加油和無人機群的運動控制。第9章主要介紹了能夠對制導規律性行有效分析以及對不同制導規行比較分析的模擬模型，是制導控制系統的組成部分的模組（自動駕駛儀、導引頭、執行機構和濾波器）。第10章主要討論了制導與控制規律的一體化設計問題，這主要是為了適應日益增長的飛行器系統一體化設計需求。第11章主要介紹如何將上述制導規律應用於裝備下一代攔截彈的助推段攔截系統中。

其中討論了由無人台發射的機載攔截彈，闡述了確定制導規律的具體特徵和各類方法。最後，在第12章給出了用於測試導彈制導規律的計算程式，主要面向對新理論方法持懷疑態度的工程師。為制導與控制領域學者和工程師的授課經歷使作者相信，任何的理論課程都應附帶詳細的實際示例。

作者介紹

拉斐爾·亞努舍夫斯基

出生于烏克蘭首都基輔，他先後獲得了基輔大學的數學學士學位和基輔工學院機電工程專業的榮譽碩士學位，並於1968年獲得蘇聯科學院控制科學學院多變數系統控制方向博士學位。1968年他開始任職于蘇聯科學院控制科學學院，從事控制理論及應用（主要是在航空航太領域）、微分一差分系統控制、信號處理、博弈論和運籌學等領域的研究工作，在這些研究領域發表了40餘篇論文，出版了兩本著作，分別是Theory of Linear Optimal Multivariable Control Systems（《線性多變數系統控制理論》）和Control Systems with Time-Lag（《時滯控制系統》），並為烏克蘭科學出版社出版的14本專業書籍擔任過編輯。

1971年，蘇聯科學院員會授予他自動控制領域高級研究員頭銜。1987年12月，他美國，先後在馬里蘭大學的電氣工程系、機械工程系以及哥倫比亞特區大學數學系任教。從1999年起他開始參與航空航太工業的專案，開展戰場工程評估工具作戰模型、武器控制系統軟體、新型制導規律等方面的工作。撰寫了Modeling and Simulation Handbook（《模型和冊》）中標準-3（SM-3）導彈武器控制系統和火力控制系統的相關內容。2002年，他受到了海軍戰區彈道導彈計畫部門的讚賞與肯定。Yanushevsky博士的研究領括制導與控制、信號處理與控制、機動目標跟蹤和導彈制導控制一體化設計等，文100余篇，曾擔任第二屆和第四屆世界非線性分析大會“李雅普諾夫（Lapunov）分會，並且是第四屆大會的組織委員會成員。他還入選了美國名人錄、理工名人錄、21世紀2000名優秀知識份子等。

第1章導彈制導基本原理
1.1 引言
1.2 制導過程
1.3 導彈制導
1.4 運動方程
1.5 視線
1.6 縱向運動和橫向運動
參考文獻

第2章行導引法
2.1 引言
2.2 面比例導引
2.3 三維比例導引
2.4 增廣比例導引
2.5 比例導引作為控制問題的處理
2.6 增廣比例導引作為控制問題的處理
2.7 比例導引
參考文獻

第3章導彈比例導引系統時域分析
3.1 引言
3.2 不考慮系統慣性的比例導引系統
3.3 伴隨方法
參考文獻

第4章導彈比例導引系統頻域分析
4.1 引言
4.2 廣義模型的伴隨方法
4.3 頻域分析
4.4 穩態脫靶量分析
4.5 擺動式機動分析
4.6 示例
4.7 頻率分析與脫靶量階躍回應
4.8 有界輸入一有界輸出穩定性
4.9 廣義導彈制導系統模型的頻率回應
參考文獻

第5章實行導引的制導規律時域設計方法
5.1 引言
5.2 制導校正控制
5.3 基於Lyapunov方法的控制律設計
5.4 Bellman-Lyapunov方法：制導參數
5.4.1 非機動目標的制導問題
5.4.2 擴展制導律
5.5 修正線面交會模型
5.6 一面模型
5.維交會模型
5.8 廣義制導律
5.9 示例
參考文獻

第6章實行導引的制導律頻域設計方法
6.1 引言
6.2 新古典導彈制導規律
6.3 偽經典導彈制導規律
6.4 示例
6.4.1 面交會模型
6.4.2 多維交會模型
參考文獻

第7章隨機輸入條件下的制導規律性能分析
7.1 引言
7.2 隨機過程簡述
7.3 目標隨機機動
7.4 雜訊對脫靶量影響分析
7.5 目標隨機機動對脫靶量的影響分析
7.6 計算方面
7.7 示例
7.8 濾波
參考文獻

第8章固定翼無人機制導
8.1 引言
8.2 基本制導律和視覺導航
8.3 固定翼無人機的廣義制導律
8.3.1 航路點制導問題
8.3.2 交會問題
8.3.3 條件交會問題
8.4 無人機集群制導
8.5 避障演算法
參考文獻

第9章制導律性能測試
9.1 引言
9.2 導彈和固定翼UAV上的作用力
9.3 導彈和固定翼UAV動力學
9.4 參考坐標系及轉換
9.5 自動駕駛儀和執行機構模型
9.5.1 俯仰自動駕駛儀設計模型
9.5.2 偏航自動駕駛儀設計模型
9.5.3 滾動自動駕駛儀設計模型
9.5.4 執行機構
9.6 導彈導引頭
9.7 濾波和估計
9.8 Kappa制導
9.9 Lambert制導
9.10 模擬模型
9.10.1 6-DOF模擬模型
9.10.2 3-DOF模擬模型
參考文獻

第10章導彈一體化設計
10.1 引言
10.2 一體化導彈制導與控制模型
10.3 控制律綜合設計
10.3.1 標準泛函化
10.3.2 特殊泛函化
10.4 合成與分解
參考文獻

第11章新一代國家導彈防禦攔截系統
11.1 引言
11.2 助推段防禦攔截器
11.3 導彈模型開發和制導律參數選擇
11.4 末段需求和制導律效率對比分析
11.4.1 面模型
11.4.2 3-DOF模型：名義彈道
11.4.3 3-DOF模型：目標階躍和擺動式機動
11.5 用於助推段的制導律
11.5.1 攔截彈模型
11.5.2 模擬結果：非機動目標
11.5.3 模擬結果：成型項的影響
11.6 具有軸向控制能力攔截彈的性能
11.6.1 攔截器軸向控制
11.6.2 攔截彈軸向控制
11.7 Lambert制導對比分析
參考文獻

第12章導彈制導軟體
12.1 引言
12.2 頻域方法軟體
12.3 時域分析方法軟體
參考文獻

附錄A
A.1 Lyapunov方法
A.2 Bellman-Lvapunov方法
參考文獻
附錄B
B.1 拉普拉斯變換
B.2 定理證明
參考文獻
附錄C
C.1 空氣動力回歸模型
參考文獻
附錄D
D.1 龍格-庫塔法

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