导弹制导与控制原理 [Theory of Guidance and Control for Missile] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李洪儒，李辉，李永军，郭希维，许葆华 等 著

图书标签:

• 导弹制导
• 导弹控制
• 制导与控制
• 航空航天工程
• 控制理论
• 自动控制
• 飞行器控制
• 现代控制
• 导航技术
• 系统工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030491329

版次：1

商品编码：12011324

包装：平装

外文名称：Theory of Guidance and Control for Missile

开本：16开

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

页数：296

字数：451000

正文语种：中文

内容简介

　　《导弹制导与控制原理》系统阐述了导弹制导与控制的原理和技术。内容包括导弹制导与控制的基本概念和系统组成、目标特性和环境特性，导弹运动方程、传递函数及动态特性分析，导弹常用测量装置与执行机构，导弹控制方法与控制原理，导弹导引规律，自主制导原理，遥控制导原理，寻的制导原理，复合制导原理等。
　　《导弹制导与控制原理》可作为高等院校导弹工程、导航制导与控制等专业本科生和研究生的教材，也可供相关领域的工程技术人员和导弹部队指战员参考。

内页插图

目录

前言

第1章 绪论
1．1 导弹制导与控制的概念
1．2 导弹制导与控制系统
1．3 目标特性和环境特性
1．4 对制导与控制系统的基本要求
思考题

第2章 导弹运动特性分析
2．1 常用坐标系及其转换
2．2 导弹运动方程组及其简化
2．3 导弹扰动运动方程组
2．4 导弹传递函数
2．5 导弹动态特性分析
思考题

第3章 导弹常用测量装置与执行机构
3．1 陀螺仪
3．2 加速度计
3．3 测角仪
3．4 制导雷达
3．5 导引头
3．6 舵机
思考题

第4章 导弹控制方法
4．1 导弹的气动布局
4．2 导弹制导与控制的基本原理
4．3 导弹控制方法的分类
4．4 空气动力控制方法
4．5 推力矢量控制方法
4．6 直接力控制方法
思考题

第5章 导弹控制原理
5．1 导弹控制原理概述
5．2 滚转控制原理
5．3 俯仰（偏航）控制原理
5．4 特殊用途的姿态控制回路
思考题

第6章 滚转导弹制导控制原理
6．1 滚转导弹的运动方程
6．2 滚转导弹制导控制
思考题

第7章 导弹导引规律
7．1 导引规律概述
7．2 位置导引规律
7．3 速度导引规律
思考题

第8章 自主制导原理
8．1 自主制导概述
8．2 方案制导
8．3 惯性制导
8．4 地图匹配制导
8．5 卫星制导
8．6 天文制导
思考题

第9章 遥控制导原理
9．1 遥控制导概述
9．2 有线指令制导
9．3 激光指令制导
9．4 无线电指令制导
9．5 激光波束制导
9．6 雷达波束制导
思考题

第10章 寻的制导原理
10．1 寻的制导概述
10．2 红外寻的制导
10．3 电视寻的制导
10．4 激光寻的制导
10．5 微波寻的制导
10．6 毫米波寻的制导
思考题

第11章 复合制导原理
11．1 复合制导概述
11．2 串联复合制导
11．3 并联复合制导
思考题

参考文献

前言/序言

　　随着高新技术的迅速发展和新军事变革的不断深入，各种新型导弹大量出现并在现代局部战争中得到广泛应用，对战争形态和进程产生了巨大的影响。导弹之所以能够命中目标，制导和控制是其关键。本书对导弹制导与控制原理进行了系统分析和深入阐述。
　　本书是作者在长期从事导弹装备教学和科研的基础上编写而成的。本书系统全面、内容翔实，在介绍导弹制导与控制基本概念和导弹运动特性的基础上，不仅详细阐述了导弹姿态的空气动力控制方法、推力矢量控制方法、直接力控制方法以及俯仰、偏航、滚转控制原理，而且系统阐述了导弹飞行轨迹的位置导引规律、速度导引规律以及自主制导原理（含方案制导、惯性制导、地图匹配制导、卫星制导、天文制导）、遥控制导原理（含有线指令制导、激光指令制导、无线电指令指导、激光波束制导、雷达波束制导）、寻的制导原理（含红外寻的制导、电视寻的制导、激光寻的制导、微波寻的制导、毫米波寻的制导）和复合制导原理。对于学习和研究导弹制导与控制原理提供了全面系统的专业理论支持。
　　导弹按照弹体结构和弹道特征可分为有翼式导弹和弹道式导弹，两类导弹的制导控制系统所涉及的部分术语和提法有明显的不同，所采用的制导体制也各不相同。根据教学需要，本书内容需涵盖有翼式导弹和弹道式导弹的各种制导原理。为了便于内容的组织，将各部分有机地融合为一个整体，本书在统一术语和提法、全面阐述各种制导原理等方面做了大量的工作并进行了有益的尝试。
　　本书共11章。主要内容包括：导弹制导与控制的基本概念和系统组成、目标特性和环境特性，导弹运动方程、传递函数及动态特性分析，导弹常用测量装置与执行机构，导弹控制方法与控制原理，导弹导引规律，自主制导原理，遥控制导原理，寻的制导原理，复合制导原理等。
　　本书由李洪儒教授主持制订框架结构和编写大纲，集体编写完成。第1章、第7章由李洪儒教授编写；第2章、第4章、第5章以及9.1节由李辉副教授编写；第8章、第11章以及3.1节由李永军副教授编写；第6章以及3.3节、9.2节、9.3节、9.5节由郭希维副教授编写；3.2节、3.5节、3.6节、10，1～10.4节由许葆华讲师编写；3.4节、9.4节、9.6节、10.5节、10.6节由张延生博士编写。
　　本书参考和引用了许多国内外专家的教材著作和研究成果，对所引用的成果均在参考文献中列出，在此对所有参考和引用文献的作者表示感谢。
　　本书承装甲兵工程学院常天庆教授和军械工程学院谷宏强教授审阅，提出了许多宝贵意见，在此谨致感谢。本书为军队“2110工程”建设资助项目，在编写过程中得到了军械工程学院有关领导和工作人员的支持，在此表示感谢。

《弹道导弹的飞行力学与轨道设计》 本书深入探讨弹道导弹在无动力飞行阶段的核心物理原理与工程实现。全书聚焦于弹道轨迹的生成、维持与优化，旨在为读者构建一个关于弹道导弹如何在地球引力作用下精确飞行的全面理解。 第一部分：弹道导弹的运动学基础 本部分首先建立弹道导弹的理想化运动模型。我们将从牛顿第二定律出发，分析导弹在地球引力场中的受力情况。在忽略空气阻力以及地球自转和形状非球性的理想条件下，我们将推导出导弹的运动方程。在此基础上，引入地平坐标系与轨道坐标系的转换，为后续的轨道描述奠定基础。 重力模型与引力场： 介绍地球引力的基本模型，从万有引力定律出发，讨论地球作为质量不均匀球体时引力的近似计算方法，以及引力加速度在不同高度和纬度的变化。 惯性导航原理： 阐述惯性导航系统（INS）的工作原理，包括加速度计和陀螺仪在测量导弹运动状态中的作用。讨论 INS 的误差累积特性以及误差补偿的基本思想，为理解弹道导弹的精确飞行提供背景。 基本轨道方程： 在简化的引力模型下，推导并分析开普勒轨道方程，解释椭圆、抛物线和双曲线轨道的几何特征及其与导弹飞行速度的关系。 第二部分：弹道轨迹的生成与分析 本部分将详细阐述弹道导弹如何根据预设目标生成并执行其飞行轨迹。我们将深入研究影响弹道形状的关键因素，并介绍分析弹道特性的常用方法。 起飞点与落点约束： 分析如何在给定的起飞点和目标落点条件下，确定满足条件的弹道轨迹。讨论不同仰角和初速度组合对射程、最大飞行高度和飞行时间的影响。 弹道参数优化： 介绍如何通过调整初始参数（如发射速度、仰角、方位角）来优化弹道，以满足诸如最大射程、最小飞行时间或精确命中目标等要求。讨论单变量和多变量优化方法在弹道设计中的应用。 弹道仿真与可视化： 探讨使用数值方法对弹道导弹进行仿真的技术。介绍常用的数值积分方法（如欧拉法、龙格-库塔法）及其在弹道计算中的适用性。通过图形化工具展示弹道轨迹，帮助读者直观理解不同参数变化对弹道形态的影响。 第三部分：真实环境下弹道导弹的飞行力学 本部分将走出理想化的理论模型，开始考虑现实世界中影响弹道飞行的一些重要因素。这些因素的引入将使弹道计算更加复杂，但也更贴近实际工程应用。 大气阻力模型与影响： 详细分析大气密度、温度、压力等随高度变化的规律。介绍不同速度范围下的空气动力学模型，包括亚音速、跨音速、超音速和高超音速阻力系数的计算与估算。阐述大气阻力对导弹弹道轨迹、飞行速度和能量损失的影响。 地球自转效应： 探讨地球自转对弹道导弹飞行轨迹产生的科里奥利力和离心力影响。分析这些效应如何导致弹道发生偏离，以及在弹道设计中如何进行补偿。 地球形状与非均匀性： 考虑地球并非完美球体，以及地表质量分布不均对引力场的影响。分析这些因素如何引入额外的修正项，并对弹道精度产生潜在的干扰。 风场与气象因素： 讨论不同高度的风场对导弹飞行 trajectory 的影响，包括顺风、逆风和侧风的作用。简要介绍如何考虑气象预报数据来修正弹道计算。 第四部分：弹道导弹的飞行姿态控制初步 虽然本书不涉及主动制导，但对于弹道导弹在飞行过程中的姿态保持与稳定，仍有必要进行初步的讨论，以保证其能按照预设弹道飞行。 质心与气动力的关系： 分析导弹的质心位置、气动焦点以及它们之间相对位置对飞行稳定性的影响。引入静稳定性和动稳定性的概念。 滚转稳定： 讨论如何通过弹翼、尾翼等气动布局设计，以及可能的惯性稳定措施，来保证导弹在飞行过程中的滚转稳定，防止其产生不受控的翻滚。 俯仰与偏航的初步分析： 简单介绍导弹在飞行过程中可能遇到的俯仰和偏航扰动，以及如何通过气动设计或结构设计来提供一定的稳定性。 本书的编写旨在提供一个严谨而清晰的弹道导弹飞行力学知识体系，强调从基础原理出发，逐步引入复杂因素。读者通过研读本书，将能深刻理解弹道导弹如何在广阔的空间中，仅凭初始赋予的能量和运动状态，在引力的支配下，精确地抵达目标。本书适合高等院校航空航天、力学、物理等相关专业的学生，以及从事飞行器设计、轨道力学研究的工程师和科研人员。

评分☆☆☆☆☆

我对书中关于“导弹的机动飞行”这一章节印象尤为深刻。在很多人的想象中，导弹飞行应该是笔直的，但实际上，为了拦截高速机动目标，现代导弹必须具备极强的机动能力。书中详细解释了如何设计能够承受高过载的弹体结构，以及如何通过先进的控制算法，实现导弹的快速转向和姿态调整。 我尤其关注了书中对“矢量推力”技术的阐述。这种技术通过改变发动机喷口的指向来产生控制力矩，能够提供比传统舵面控制更快的响应速度和更大的机动能力。书中对此进行了详尽的数学建模和仿真分析，让我对这种革命性的技术有了更深入的理解。它不仅在军用导弹领域有着广泛的应用前景，也为其他飞行器的设计提供了宝贵的借鉴。

评分☆☆☆☆☆

当我读到关于“外干扰与抑制”的部分时，我意识到导弹的飞行并非在真空中进行，而是会受到各种外部因素的影响，这些因素直接关系到导弹的命中精度。书中详细列举了诸如大气湍流、风切变、电磁干扰等多种外干扰源，并深入分析了它们对导弹飞行轨迹的影响。 更令我赞叹的是，书中并没有仅仅停留在对干扰的描述，而是为这些干扰提供了切实可行的抑制策略。例如，针对风的干扰，书中介绍了如何通过气动舵面进行实时补偿；针对电磁干扰，则探讨了如何通过滤波器和抗干扰编码来提高信号的可靠性。这种“发现问题、分析问题、解决问题”的完整思路，充分体现了作者在导弹工程领域的丰富经验和深刻洞察。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度让我一次又一次地感到惊喜。在阅读过程中，我发现它不仅仅是关于“原理”的理论书籍，更蕴含着丰富的工程实践经验。例如，书中在讨论传感器选择和集成时，不仅仅是简单列举几种传感器，而是详细分析了不同传感器在实际应用中的精度、可靠性、响应速度以及成本等方面的考量。 我特别喜欢书中对于“仿真与测试”环节的描述。作者强调了仿真在导弹研发中的重要性，包括了系统级仿真、部件级仿真以及实时仿真等多种形式。同时，书中也详细介绍了实际测试的流程和关键环节，如风洞试验、地面联合试验以及飞行试验等。这种理论与实践相结合的叙述方式，让我感受到了科学研究的严谨性和系统性，也为我将来可能从事的相关工作提供了重要的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书还有一个我非常欣赏的特点，那就是它能够用相对浅显易懂的方式，解释那些非常复杂的技术概念。虽然书中包含大量的数学公式和专业术语，但作者总是能够通过形象的比喻、生动的图例，或者将复杂问题分解成更小的部分来讲解，从而降低了阅读的门槛。 例如，在介绍“目标捕获与锁定”的原理时，作者将这个过程比作“用精准的眼睛锁定并追踪一个快速移动的物体”，并通过详细的图示，展示了雷达波束如何扫描、识别和锁定目标。这种方式，不仅让我更好地理解了技术本身，也让我感受到了作者在教学方面的用心。它让我觉得，即使我不是导弹领域的专业人士，也能从中学习到很多有价值的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就足够吸引我了——《导弹制导与控制原理》。在刚翻开它的时候，我确实被书中的内容所震撼，它所呈现的知识深度和广度，远远超出了我最初的预期。我一直以来对现代军事技术，特别是导弹技术，抱有浓厚的好奇心，但以往接触到的资料大多停留在科普层面，或者侧重于某个单一环节的介绍。而这本书，则像是一座知识的宝库，将导弹从诞生到飞抵目标的全过程，以一种系统而严谨的方式，逐一剖析。 从制导的原理开始，书中详细阐述了各种制导律的数学模型和实现方式。我特别关注了比例导引律、微分导引律以及它们的变种，书中不仅给出了清晰的公式推导，还结合了大量的图示和仿真结果，让我能够直观地理解这些抽象概念。例如，在讲解比例导引律时，作者通过不同场景下的轨迹模拟，生动地展示了比例导引律在如何实时调整弹道以逼近目标方面所起的关键作用。书中对惯性制导、雷达制导、红外制导等不同制导方式的优缺点、适用范围以及集成应用也进行了深入的探讨，这对于我理解不同类型导弹的设计思路非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

随着阅读的深入，我对书中关于“误差分析与补偿”的部分产生了浓厚的兴趣。任何系统都存在误差，而导弹系统对误差的要求尤为苛刻。书中系统地梳理了各种误差的来源，包括传感器误差、执行机构误差、模型误差以及环境干扰等，并深入分析了这些误差对导弹最终落点的累积效应。更重要的是，作者并没有停留在问题的暴露，而是提供了多种误差补偿策略。 我特别留意了书中关于“鲁棒控制”和“自适应控制”的章节。这些先进的控制理论，能够让导弹在面对各种未知或变化的外部环境时，依然能够保持较好的控制性能。例如，通过自适应控制，导弹可以根据实时监测到的飞行数据，动态调整控制参数，以应对发动机性能衰减或气动特性变化等情况。这种“智能”的控制方式，让我对未来导弹的发展方向有了更深的预感，也看到了理论研究在实际应用中的巨大价值。

评分☆☆☆☆☆

接着，我被书中对控制系统的分析深深吸引。这不仅仅是简单的反馈回路，而是涵盖了极其复杂的动力学模型、状态估计和姿态控制。我了解到，精确的控制是导弹能否准确命中目标的“压舱石”。书中详细介绍了弹道方程的建立、飞行过程中外界干扰（如风、热气流）的建模与补偿，以及如何通过飞控计算机实现对舵面的精确控制。尤其让我印象深刻的是，书中对卡尔曼滤波在目标跟踪和状态估计中的应用进行了详细的讲解，这让我对如何在不确定环境中，从噪声数据中提取有效信息有了全新的认识。 书中对飞行器的气动布局、发动机推力特性以及结构动力学等方面的介绍，也让我意识到，制导与控制并非孤立存在，而是与导弹的物理设计紧密相连。一个优秀的气动设计能够降低飞行阻力，提高机动性；稳定的发动机性能能够提供持续而可控的推力；而结构动力学则关乎导弹在高速飞行中的稳定性。作者在书中巧妙地将这些工程领域的知识融入制导与控制的讨论中，展现了一种系统工程的宏观视角，让我对整个导弹系统的设计有了更全面的理解。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅这本书的过程中，我时常会被其严谨的数学推导和逻辑严密的论证所折服。书中对于各种控制算法的推导，从基础的牛顿定律到复杂的偏微分方程，都力求严谨和准确，这对于我这样追求理论深度的读者来说，无疑是一种精神上的享受。 书中对于“系统辨识”的介绍也让我印象深刻。在实际工程中，我们很难精确地知道一个系统的所有参数，因此需要通过观测系统的输入输出数据来估计这些参数。书中详细介绍了多种系统辨识的方法，包括最小二乘法、最大似然法等，并将其应用于导弹系统中，以期提高控制精度。这种从“未知”到“已知”的思维过程，是工程科学的核心之一，而书中对此的讲解，让我茅塞顿开。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，《导弹制导与控制原理》这本书最大的价值在于其系统性。它不像一些零散的资料，仅仅介绍某个孤立的技术点，而是将导弹的制导、控制、飞行力学、导航以及传感器技术等各个环节有机地串联起来，形成了一个完整的知识体系。 书中对“导航系统”的介绍也让我受益匪浅。从传统的惯性导航系统（INS）到GPS/INS组合导航，再到更加先进的星敏感器和地形匹配导航，书中都进行了详细的阐述。我了解到，不同的导航方式各有优劣，而现代导弹往往会采用多种导航方式的融合，以提高导航精度和可靠性。书中对这些组合导航算法的原理和实现进行了深入的剖析，让我对“信任度”和“融合”这些概念有了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书在某些章节的处理上，采取了非常有启发性的方式，让我得以窥见其背后研发团队的深厚功底。例如，在介绍“目标识别与跟踪”这一极具挑战性的领域时，书中并没有止步于传统的信号处理方法，而是深入探讨了人工智能和机器学习在这一领域的应用前景。 我非常感兴趣的是，书中对于如何从大量的传感器数据中，利用深度学习模型来识别和区分不同类型的目标，进行了初步的探讨。虽然这部分内容可能还处于理论探索阶段，但作者的远见卓识，让我看到了未来导弹技术发展的新方向。这种对前沿技术的关注和引入，使得这本书的内容不仅仅是回顾经典，更具有前瞻性。