战术导弹自动驾驶仪设计与制导律分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林德福 等 著

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• 导弹制导
• 自动驾驶仪
• 战术导弹
• 制导律
• 飞行控制
• 惯性导航
• 目标识别
• 精确制导
• 现代控制理论
• 弹道优化

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787564059002

版次：1

商品编码：11021144

包装：平装

丛书名： 十二五兵器科学与技术丛书

开本：16开

出版时间：2012-04-01

页数：170

正文语种：中文

内容简介

《战术导弹自动驾驶仪设计与制导律分析》同时参考国内外相关研究资料，对战术导弹过载驾驶仪的设计方法及工程上常用的制导律的特性进行阐述。《战术导弹自动驾驶仪设计与制导律分析》尽量避免复杂的控制理论与数学运算，推导过程删繁就简，结论表述力求简洁，以便工程技术人员既能理清结论的来龙去脉又能较快的将结论用于工程实践。

目录

第1章 绪论
1．1 制导系统
1．1．1 自寻的制导律概述
1．1．2 常用自寻的制导律
1．2 控制系统
1．2．1 自动驾驶仪概述
1．2．2 自动驾驶仪的种类
1．3 本书特色及章节安排

第2章 导弹控制系统建模与弹体特性分析
2．1 坐标系定义与弹体动力学基本方程
2．1．1 常用坐标系和角度定义
2．1．2 坐标系之间的转换
2．1．3 弹体动力学基本方程
2．2 弹体控制模型的建立
2．2．1 舵偏角的定义
2．2．2 质心运动的控制方程
2．2．3 绕质心运动的控制方程
2．2．4 动力学系数的定义
2．2．5 STT控制线性方程组
2．3 弹体运动的状态空间表示和传递函数表示
2．3．1 弹体运动的状态空间表示
2．3．2 弹体运动的传递函数表示
2．4 纵向控制特性分析
2．4．1 平衡攻角定义
2．4．2 静稳定性和稳定性
2．4．3 尾舵控制和鸭舵控制特性分析
2．5 弹体开环特性分析
2．5．1 传函特点分析
2．5．2 频域特性分析
2．6 扩展阅读

第3章 典型结构过载驾驶仪设计及分析
3．1 控制系统的性能指标选择
3．1．1 矢量裕度与鲁棒性能
3．1．2 高阶系统的最优极点设计
3．1．3 驾驶仪开环截止频率的选择
3．1．4 驾驶仪的时域、频域性能指标
3．2 状态反馈和输出反馈
3．2．1 状态反馈
3．2．2 输出反馈
3．2．3 SIMO系统状态反馈的极点配置
3．2．4 SIMO系统输出反馈的极点配置
3．3 典型结构过载驾驶仪的极点配置设计
3．3．1 经典两回路驾驶仪极点配置设计
3．3．2 带PI校正的两回路驾驶仪极点配置设计
3．3．3 经典三回路驾驶仪极点配置设计
3．4 伪攻角反馈过载驾驶仪的极点配置设计
3．4．1 伪攻角反馈驾驶仪的提出
3．4．2 伪攻角反馈三回路驾驶仪极点配置设计
3．5 典型结构过载驾驶仪的解析设计方法
3．5．1 经典三回路驾驶仪的解析设计方法
3．5．2 伪攻角反馈三回路驾驶仪的解析设计方法
3．5．3 经典两回路驾驶仪的解析设计方法
3．6 典型结构过载驾驶仪性能分析
3．6．1 基于开环穿越频率约束的设计结果比较
3．6．2 伪攻角反馈／经典三回路驾驶仪性能分析与比较
3．7 不同结构驾驶仪对静不稳定弹的稳定边界分析
3．7．1 阻尼内回路对静不稳定弹的稳定下界分析
3．7．2 姿态角反情／伪攻角反馈的增稳回路对静不稳定弹的稳定下界分析
3．7．3 经典／伪攻角反馈三回路过载驾驶仪对静不稳定弹的稳定下界分析
3．7．4 经典两回路过载驾驶仪对静不稳定弹的稳定下界分析
3．7．5 不同结构驾驶仪对静不稳定弹的稳定上界分析
3．8 扩展阅读

第4章 过载驾驶仪的LQR设计方法
4．1 线性二次型最优控制问题
4．1．1 标准LQR问题
4．1．2 LQR问题的扩展--考虑Du项的LQR问题
4．1．3 LQR系统的鲁棒性
4．1．4 最优跟踪问题
4．2 两回路驾驶仪设计的扩展LQR设计
4．2．1 调节器与跟踪问题
4．2．2 设计结果
4．3 三回路驾驶仪设计的LQR设计
4．3．1 “惩罚”舵偏角速率--三回路驾驶仪设计
4．3．2 三回路驾驶仪设计
4．4 不同结构布局三回路驾驶仪的鲁棒性讨论
4．4．1 可能的三回路驾驶仪结构
4．4．2 不同结构三回路驾驶仪的鲁棒性讨论
4．5 权矩阵选择的讨论
4．6 扩展阅读

第5章 典型对地攻击末制导律特性分析
5．1 不同制导律制导开环动力学分析与对比
5．1．1 弹体过载传函与过载驾驶仪
5．1．2 不同制导律制导开环动力学分析
5．2 不考虑过载驾驶仪动力学的比例导引与速度追踪性能对比
5．2．1 速度矢量驾驶仪简化模型
5．2．2 无过载驾驶仪动力学的速度追踪模型与比例导引模型对比
5．2．3 无过载驾驶仪动力学的速度追踪与比例导引性能对比
5．3 初始方向误差作用下的比例导引与速度追踪脱靶量对比
5．3．1 速度矢量驾驶仪内外回路快速性分析
5．3．2 初始方向误差作用下的无量纲脱靶量对比
5．4 导引头零位误差作用下的比例导引和速度追踪脱靶量对比
5．4．1 导引头零位误差作用下的比例导引和速度追踪无量纲脱靶量对比
5．4．2 导引头零位误差作用下速度追踪的改进措施
5．5 导引头角噪声作用下的比例导引与速度追踪脱靶量对比
5．5．1 角噪声对比例导引与速度追踪无量纲脱靶量影响对比
5．5．2 角噪声频带对比例导引和速度追踪无量纲脱靶量影响对比
5．6 目标闪烁作用下的比例导引与速度追踪脱靶量对比
5．6．1 目标闪烁的等效研究方法
5．6．2 同一时间比例尺下的脱靶量对比
5．7 比例导引与速度追踪导引头隔离度寄生回路稳定性对比
5．7．1 隔离度寄生回路的无量纲化
5．7．2 比例导引隔离度寄生回路稳定性分析
5．7．3 速度追踪隔离度寄生回路稳定性分析
5．7．4 对地攻击的比例导引与速度追踪隔离度寄生回路稳定性对比
5．8 不同制导律对硬件的要求
5．9 扩展阅读

第6章 广义最优末制导律
6．1 广义最优增强型比例导引制导律研究
6．1．1 基于Time-to-go的广义最优增强型比例导引推导
6．1．2 广义最优增强型比例导引脱靶量解析研究
6．1．3 考虑制导动力学滞后的最优增强型比例导引制导律
6．2 广义最优弹道成型制导律研究
6．2．1 基于Time-to-go的广义最优弹道成型制导律推导
6．2．2 广义最优弹道成型制导律加速度指令解析研究
6．2．3 考虑制导动力学滞后的弹道成型制导律
参考文献

前言/序言

好的，这是一份关于一本名为《战术导弹自动驾驶仪设计与制导律分析》的图书的简介，这份简介将详细介绍该书的内容，但不会包含与该书名称直接相关的具体技术细节，而是侧重于该领域的基础知识、工程实践和前沿应用。 --- 图书名称：战术导弹自动驾驶仪设计与制导律分析 图书简介 本书深入探讨了现代战术导弹系统中自动驾驶仪（Autopilot）的设计原理、关键技术及其在不同制导策略下的性能表现。全书内容涵盖了从基础的飞行器动力学理论到复杂的控制系统工程实现，旨在为读者提供一个全面、系统的知识框架，以理解和掌握高精度、高机动性导弹系统的核心技术。 第一部分：导弹飞行力学基础与系统架构 本书的开篇部分奠定了扎实的理论基础。首先，详细阐述了战术导弹在不同飞行阶段（如助推段、中段巡航段和末段寻的段）所面临的空气动力学特性。这包括对超音速、高超音速飞行器特有的气动效应、控制面效率以及气动载荷的分析。重点介绍了弹体构型对稳定性和操纵性的影响。 随后，深入剖析了自动驾驶仪在整个导弹系统中的核心地位与功能。自动驾驶仪不仅仅是姿态保持装置，更是实现精确轨迹跟踪和抗干扰能力的关键执行单元。本部分详细构建了导弹的数学模型，包括弹体运动学模型、动力学模型以及环境扰动模型，为后续的控制律设计提供了必要的数学工具。 第二部分：经典与现代控制理论在自动驾驶仪中的应用 本领域的核心在于控制理论的应用。本书系统梳理了适用于导弹自动驾驶仪的经典控制方法，如PID（比例-积分-微分）控制器的设计与调参，并探讨了其在简单飞行器姿态稳定中的应用及其局限性。 随后，重点转向现代控制理论。详细讲解了状态空间法、最优控制理论（如LQR，线性二次型调节器）在导弹自动驾驶仪设计中的应用。通过引入性能指标函数和状态反馈机制，实现了对飞行姿态和轨迹跟踪精度的优化。此外，对鲁棒控制理论进行了深入探讨，特别是H-无穷（$mathcal{H}_{infty}$）控制方法，用以确保在模型不确定性和外部干扰下的系统稳定性与性能。 第三部分：制导律的原理与设计实现 自动驾驶仪的有效性高度依赖于与之配合的制导律。本书系统介绍了多种主流的战术导弹制导律，并分析了它们在自动驾驶仪框架下的实现方式。 内容涵盖了比例导航制导（PN）、扩展比例导航制导（EPN）等经典制导律的原理、优势与劣势。对于现代先进制导技术，本书详细分析了基于线性的、非线性的以及自适应的制导策略。重点讨论了如何将制导律计算出的指令信号有效地转化为自动驾驶仪可执行的控制输入，即如何实现制导律与自动驾驶仪之间的信息交互与协同工作。 此外，本书还专门辟出一章，探讨了在面对高机动目标或复杂电磁环境时，如何设计具有更强自适应能力的制导律，以确保在有限的控制资源下达成最优拦截效果。 第四部分：传感器融合与状态估计技术 现代战术导弹依赖于精确的状态信息来执行控制指令。本部分聚焦于自动驾驶仪所需的核心感知技术。详细介绍了惯性导航系统（INS）、全球定位系统（GPS/GNSS）以及磁力计、加速度计等传感器的原理、误差特性及其在导弹导航中的作用。 本书强调了传感器数据融合的重要性。通过介绍卡尔曼滤波（KF）及其扩展形式（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF），阐述了如何有效地融合来自不同传感器的异构数据，以获得高精度、高可靠性的导弹实时状态估计（如位置、速度、姿态）。这种融合技术是实现高精度制导与控制的前提。 第五部分：自动驾驶仪的工程实现与测试验证 理论最终需要转化为实际可用的工程产品。本部分侧重于自动驾驶仪的硬件与软件实现。讨论了数字控制器的设计与实现，包括采样率选择、量化误差的处理以及抗饱和限制器的设计。 在软件架构方面，本书介绍了嵌入式系统的实时性要求和飞行控制软件的模块化设计思想。 最后，本书详细介绍了自动驾驶仪和制导律的测试与验证方法。从地面半实物仿真（Hardware-in-the-Loop, HIL）到飞行试验，逐步推进的测试流程确保了系统在真实环境中的可靠性。重点分析了飞行试验数据后处理、误差分析及系统辨识技术在优化自动驾驶仪性能中的作用。 适用对象 本书内容深入且全面，适合航空航天工程、控制科学与工程、电子信息工程等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及从事导弹、无人机等飞行器控制系统设计的科研人员和工程技术人员阅读。通过学习本书，读者将能够掌握设计和分析高性能战术导弹自动驾驶仪所需的理论基础和工程实践能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度显然是为具有扎实数学和控制论基础的读者量身定做的。我尝试快速浏览其中几个章节的引言部分，发现其中对状态空间模型、卡尔曼滤波的引入方式非常直接且不回避复杂性，没有采取过度简化的处理，这对于追求真理的工程师来说无疑是福音。书中对于非线性系统的处理方式，特别是对复杂环境扰动下的鲁棒性分析，展现了作者深厚的学术功底。它似乎更侧重于展示从理论推导到实际建模的完整链条，而不是简单地罗列公式。这种详尽的数学证明过程，虽然对初学者构成了一道较高的门槛，但对于希望深入理解制导系统“为什么有效”而非仅仅“如何使用”的专业人士来说，无疑是提供了最核心的知识支撑和最坚实的理论基石。

评分☆☆☆☆☆

这部书的封面设计极具视觉冲击力，深邃的蓝色背景仿佛将人拉入了一个广阔的夜空，点缀其间的白色线条勾勒出复杂的轨迹，让人不禁联想到精密计算和高速飞行。装帧的质感也十分考究，硬壳精装，拿在手里沉甸甸的，透着一股专业与严谨的气息。我尤其欣赏书名排版的选择，粗体衬线字体显得既有历史的厚重感，又不失现代科技的锋利，让人在翻阅之前就对其中蕴含的知识密度充满了期待。从外在的包装就能感受到作者和出版社在细节上的精益求精，这不仅仅是一本技术手册，更像是一件值得收藏的工艺品，让人愿意将其摆放在书架最显眼的位置，时常摩挲，品味其设计带来的专业氛围。它的存在本身就是对“精密设计”的一种无声诠释。

评分☆☆☆☆☆

从语言风格上看，作者的笔触是那种典型的、高度专业化的学术写作风格，简洁、精确、不带任何多余的抒情色彩。每一个句子似乎都经过了严格的推敲，力求用最少的文字表达最丰富的技术内涵。这种风格的好处在于极大地提高了信息的传递效率，读者可以专注于理解技术本身，而不会被冗余的修饰性语言所干扰。例如，在描述误差修正机制时，措辞严谨到几乎可以被直接翻译成代码注释。对于需要将书中的理论应用于实际项目中的工程师来说，这种近乎“工程化”的语言风格是至关重要的，它保证了理论与实践之间沟通的无缝衔接。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节组织结构展现出一种高度逻辑化的叙事方式，它似乎采取了一种由浅入深、步步递进的教学策略。首先建立起基础的导航和姿态估计框架，随后引入核心的制导算法，最后才深入到控制器优化和实际工程实现层面的考量。这种结构安排非常有利于构建读者的知识体系，确保读者在接触更高级概念之前，已经牢固掌握了前置的必要知识。它不仅仅是知识点的堆砌，更像是一条清晰的“学习路径”指引，引导读者系统性地掌握整个自动驾驶仪设计流程中的每一个关键环节，避免了知识学习中的碎片化和孤立感。整体阅读下来，能感受到作者对如何高效传授复杂知识的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

当我翻到插图和图表部分时，发现排版布局的精心设计在提升阅读体验方面起到了关键作用。图表的清晰度和信息密度达到了一个很高的水准，尤其是那些复杂的系统框图和仿真结果曲线，线条锐利，坐标轴标注清晰明确，即便在较小的篇幅内也能准确传达关键信息。我特别留意到图例的使用非常规范，色彩对比度处理得当，使得读者可以轻松地区分不同控制律在特定条件下的响应差异。这表明编者在内容组织上进行了大量的优化，充分考虑到了读者在实际阅读和工程应用中需要快速定位和对比数据的需求。好的图表胜过千言万语，而这本书的图表无疑是其价值的有力佐证。

评分☆☆☆☆☆

还没仔细看呢，暂时不评论了。

评分☆☆☆☆☆

好。。。。。。。。。

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都是自己知道的书，五折特惠，必须买啊！

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给别人买的，应该还不错

评分☆☆☆☆☆

好。。。。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

内容很好

评分☆☆☆☆☆

专业书很全，应该是正版的

评分☆☆☆☆☆

内容很好

评分☆☆☆☆☆

很好，值得一看，对于了解基础知识很不错