導彈製導與控製原理 [Theory of Guidance and Control for Missile] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李洪儒，李輝，李永軍，郭希維，許葆華 等 著

圖書標籤:

• 導彈製導
• 導彈控製
• 製導與控製
• 航空航天工程
• 控製理論
• 自動控製
• 飛行器控製
• 現代控製
• 導航技術
• 係統工程

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030491329

版次：1

商品編碼：12011324

包裝：平裝

外文名稱：Theory of Guidance and Control for Missile

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

頁數：296

字數：451000

正文語種：中文

內容簡介

　　《導彈製導與控製原理》係統闡述瞭導彈製導與控製的原理和技術。內容包括導彈製導與控製的基本概念和係統組成、目標特性和環境特性，導彈運動方程、傳遞函數及動態特性分析，導彈常用測量裝置與執行機構，導彈控製方法與控製原理，導彈導引規律，自主製導原理，遙控製導原理，尋的製導原理，復閤製導原理等。
　　《導彈製導與控製原理》可作為高等院校導彈工程、導航製導與控製等專業本科生和研究生的教材，也可供相關領域的工程技術人員和導彈部隊指戰員參考。

內頁插圖

目錄

前言

第1章 緒論
1．1 導彈製導與控製的概念
1．2 導彈製導與控製係統
1．3 目標特性和環境特性
1．4 對製導與控製係統的基本要求
思考題

第2章 導彈運動特性分析
2．1 常用坐標係及其轉換
2．2 導彈運動方程組及其簡化
2．3 導彈擾動運動方程組
2．4 導彈傳遞函數
2．5 導彈動態特性分析
思考題

第3章 導彈常用測量裝置與執行機構
3．1 陀螺儀
3．2 加速度計
3．3 測角儀
3．4 製導雷達
3．5 導引頭
3．6 舵機
思考題

第4章 導彈控製方法
4．1 導彈的氣動布局
4．2 導彈製導與控製的基本原理
4．3 導彈控製方法的分類
4．4 空氣動力控製方法
4．5 推力矢量控製方法
4．6 直接力控製方法
思考題

第5章 導彈控製原理
5．1 導彈控製原理概述
5．2 滾轉控製原理
5．3 俯仰（偏航）控製原理
5．4 特殊用途的姿態控製迴路
思考題

第6章 滾轉導彈製導控製原理
6．1 滾轉導彈的運動方程
6．2 滾轉導彈製導控製
思考題

第7章 導彈導引規律
7．1 導引規律概述
7．2 位置導引規律
7．3 速度導引規律
思考題

第8章 自主製導原理
8．1 自主製導概述
8．2 方案製導
8．3 慣性製導
8．4 地圖匹配製導
8．5 衛星製導
8．6 天文製導
思考題

第9章 遙控製導原理
9．1 遙控製導概述
9．2 有綫指令製導
9．3 激光指令製導
9．4 無綫電指令製導
9．5 激光波束製導
9．6 雷達波束製導
思考題

第10章 尋的製導原理
10．1 尋的製導概述
10．2 紅外尋的製導
10．3 電視尋的製導
10．4 激光尋的製導
10．5 微波尋的製導
10．6 毫米波尋的製導
思考題

第11章 復閤製導原理
11．1 復閤製導概述
11．2 串聯復閤製導
11．3 並聯復閤製導
思考題

參考文獻

前言/序言

　　隨著高新技術的迅速發展和新軍事變革的不斷深入，各種新型導彈大量齣現並在現代局部戰爭中得到廣泛應用，對戰爭形態和進程産生瞭巨大的影響。導彈之所以能夠命中目標，製導和控製是其關鍵。本書對導彈製導與控製原理進行瞭係統分析和深入闡述。
　　本書是作者在長期從事導彈裝備教學和科研的基礎上編寫而成的。本書係統全麵、內容翔實，在介紹導彈製導與控製基本概念和導彈運動特性的基礎上，不僅詳細闡述瞭導彈姿態的空氣動力控製方法、推力矢量控製方法、直接力控製方法以及俯仰、偏航、滾轉控製原理，而且係統闡述瞭導彈飛行軌跡的位置導引規律、速度導引規律以及自主製導原理（含方案製導、慣性製導、地圖匹配製導、衛星製導、天文製導）、遙控製導原理（含有綫指令製導、激光指令製導、無綫電指令指導、激光波束製導、雷達波束製導）、尋的製導原理（含紅外尋的製導、電視尋的製導、激光尋的製導、微波尋的製導、毫米波尋的製導）和復閤製導原理。對於學習和研究導彈製導與控製原理提供瞭全麵係統的專業理論支持。
　　導彈按照彈體結構和彈道特徵可分為有翼式導彈和彈道式導彈，兩類導彈的製導控製係統所涉及的部分術語和提法有明顯的不同，所采用的製導體製也各不相同。根據教學需要，本書內容需涵蓋有翼式導彈和彈道式導彈的各種製導原理。為瞭便於內容的組織，將各部分有機地融閤為一個整體，本書在統一術語和提法、全麵闡述各種製導原理等方麵做瞭大量的工作並進行瞭有益的嘗試。
　　本書共11章。主要內容包括：導彈製導與控製的基本概念和係統組成、目標特性和環境特性，導彈運動方程、傳遞函數及動態特性分析，導彈常用測量裝置與執行機構，導彈控製方法與控製原理，導彈導引規律，自主製導原理，遙控製導原理，尋的製導原理，復閤製導原理等。
　　本書由李洪儒教授主持製訂框架結構和編寫大綱，集體編寫完成。第1章、第7章由李洪儒教授編寫；第2章、第4章、第5章以及9.1節由李輝副教授編寫；第8章、第11章以及3.1節由李永軍副教授編寫；第6章以及3.3節、9.2節、9.3節、9.5節由郭希維副教授編寫；3.2節、3.5節、3.6節、10，1～10.4節由許葆華講師編寫；3.4節、9.4節、9.6節、10.5節、10.6節由張延生博士編寫。
　　本書參考和引用瞭許多國內外專傢的教材著作和研究成果，對所引用的成果均在參考文獻中列齣，在此對所有參考和引用文獻的作者錶示感謝。
　　本書承裝甲兵工程學院常天慶教授和軍械工程學院榖宏強教授審閱，提齣瞭許多寶貴意見，在此謹緻感謝。本書為軍隊“2110工程”建設資助項目，在編寫過程中得到瞭軍械工程學院有關領導和工作人員的支持，在此錶示感謝。

《彈道導彈的飛行力學與軌道設計》 本書深入探討彈道導彈在無動力飛行階段的核心物理原理與工程實現。全書聚焦於彈道軌跡的生成、維持與優化，旨在為讀者構建一個關於彈道導彈如何在地球引力作用下精確飛行的全麵理解。 第一部分：彈道導彈的運動學基礎 本部分首先建立彈道導彈的理想化運動模型。我們將從牛頓第二定律齣發，分析導彈在地球引力場中的受力情況。在忽略空氣阻力以及地球自轉和形狀非球性的理想條件下，我們將推導齣導彈的運動方程。在此基礎上，引入地平坐標係與軌道坐標係的轉換，為後續的軌道描述奠定基礎。 重力模型與引力場： 介紹地球引力的基本模型，從萬有引力定律齣發，討論地球作為質量不均勻球體時引力的近似計算方法，以及引力加速度在不同高度和緯度的變化。 慣性導航原理： 闡述慣性導航係統（INS）的工作原理，包括加速度計和陀螺儀在測量導彈運動狀態中的作用。討論 INS 的誤差纍積特性以及誤差補償的基本思想，為理解彈道導彈的精確飛行提供背景。 基本軌道方程： 在簡化的引力模型下，推導並分析開普勒軌道方程，解釋橢圓、拋物綫和雙麯綫軌道的幾何特徵及其與導彈飛行速度的關係。 第二部分：彈道軌跡的生成與分析 本部分將詳細闡述彈道導彈如何根據預設目標生成並執行其飛行軌跡。我們將深入研究影響彈道形狀的關鍵因素，並介紹分析彈道特性的常用方法。 起飛點與落點約束： 分析如何在給定的起飛點和目標落點條件下，確定滿足條件的彈道軌跡。討論不同仰角和初速度組閤對射程、最大飛行高度和飛行時間的影響。 彈道參數優化： 介紹如何通過調整初始參數（如發射速度、仰角、方位角）來優化彈道，以滿足諸如最大射程、最小飛行時間或精確命中目標等要求。討論單變量和多變量優化方法在彈道設計中的應用。 彈道仿真與可視化： 探討使用數值方法對彈道導彈進行仿真的技術。介紹常用的數值積分方法（如歐拉法、龍格-庫塔法）及其在彈道計算中的適用性。通過圖形化工具展示彈道軌跡，幫助讀者直觀理解不同參數變化對彈道形態的影響。 第三部分：真實環境下彈道導彈的飛行力學 本部分將走齣理想化的理論模型，開始考慮現實世界中影響彈道飛行的一些重要因素。這些因素的引入將使彈道計算更加復雜，但也更貼近實際工程應用。 大氣阻力模型與影響： 詳細分析大氣密度、溫度、壓力等隨高度變化的規律。介紹不同速度範圍下的空氣動力學模型，包括亞音速、跨音速、超音速和高超音速阻力係數的計算與估算。闡述大氣阻力對導彈彈道軌跡、飛行速度和能量損失的影響。 地球自轉效應： 探討地球自轉對彈道導彈飛行軌跡産生的科裏奧利力和離心力影響。分析這些效應如何導緻彈道發生偏離，以及在彈道設計中如何進行補償。 地球形狀與非均勻性： 考慮地球並非完美球體，以及地錶質量分布不均對引力場的影響。分析這些因素如何引入額外的修正項，並對彈道精度産生潛在的乾擾。 風場與氣象因素： 討論不同高度的風場對導彈飛行 trajectory 的影響，包括順風、逆風和側風的作用。簡要介紹如何考慮氣象預報數據來修正彈道計算。 第四部分：彈道導彈的飛行姿態控製初步 雖然本書不涉及主動製導，但對於彈道導彈在飛行過程中的姿態保持與穩定，仍有必要進行初步的討論，以保證其能按照預設彈道飛行。 質心與氣動力的關係： 分析導彈的質心位置、氣動焦點以及它們之間相對位置對飛行穩定性的影響。引入靜穩定性和動穩定性的概念。 滾轉穩定： 討論如何通過彈翼、尾翼等氣動布局設計，以及可能的慣性穩定措施，來保證導彈在飛行過程中的滾轉穩定，防止其産生不受控的翻滾。 俯仰與偏航的初步分析： 簡單介紹導彈在飛行過程中可能遇到的俯仰和偏航擾動，以及如何通過氣動設計或結構設計來提供一定的穩定性。 本書的編寫旨在提供一個嚴謹而清晰的彈道導彈飛行力學知識體係，強調從基礎原理齣發，逐步引入復雜因素。讀者通過研讀本書，將能深刻理解彈道導彈如何在廣闊的空間中，僅憑初始賦予的能量和運動狀態，在引力的支配下，精確地抵達目標。本書適閤高等院校航空航天、力學、物理等相關專業的學生，以及從事飛行器設計、軌道力學研究的工程師和科研人員。

評分☆☆☆☆☆

當我讀到關於“外乾擾與抑製”的部分時，我意識到導彈的飛行並非在真空中進行，而是會受到各種外部因素的影響，這些因素直接關係到導彈的命中精度。書中詳細列舉瞭諸如大氣湍流、風切變、電磁乾擾等多種外乾擾源，並深入分析瞭它們對導彈飛行軌跡的影響。 更令我贊嘆的是，書中並沒有僅僅停留在對乾擾的描述，而是為這些乾擾提供瞭切實可行的抑製策略。例如，針對風的乾擾，書中介紹瞭如何通過氣動舵麵進行實時補償；針對電磁乾擾，則探討瞭如何通過濾波器和抗乾擾編碼來提高信號的可靠性。這種“發現問題、分析問題、解決問題”的完整思路，充分體現瞭作者在導彈工程領域的豐富經驗和深刻洞察。

評分☆☆☆☆☆

這本書還有一個我非常欣賞的特點，那就是它能夠用相對淺顯易懂的方式，解釋那些非常復雜的技術概念。雖然書中包含大量的數學公式和專業術語，但作者總是能夠通過形象的比喻、生動的圖例，或者將復雜問題分解成更小的部分來講解，從而降低瞭閱讀的門檻。 例如，在介紹“目標捕獲與鎖定”的原理時，作者將這個過程比作“用精準的眼睛鎖定並追蹤一個快速移動的物體”，並通過詳細的圖示，展示瞭雷達波束如何掃描、識彆和鎖定目標。這種方式，不僅讓我更好地理解瞭技術本身，也讓我感受到瞭作者在教學方麵的用心。它讓我覺得，即使我不是導彈領域的專業人士，也能從中學習到很多有價值的知識。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，《導彈製導與控製原理》這本書最大的價值在於其係統性。它不像一些零散的資料，僅僅介紹某個孤立的技術點，而是將導彈的製導、控製、飛行力學、導航以及傳感器技術等各個環節有機地串聯起來，形成瞭一個完整的知識體係。 書中對“導航係統”的介紹也讓我受益匪淺。從傳統的慣性導航係統（INS）到GPS/INS組閤導航，再到更加先進的星敏感器和地形匹配導航，書中都進行瞭詳細的闡述。我瞭解到，不同的導航方式各有優劣，而現代導彈往往會采用多種導航方式的融閤，以提高導航精度和可靠性。書中對這些組閤導航算法的原理和實現進行瞭深入的剖析，讓我對“信任度”和“融閤”這些概念有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書在某些章節的處理上，采取瞭非常有啓發性的方式，讓我得以窺見其背後研發團隊的深厚功底。例如，在介紹“目標識彆與跟蹤”這一極具挑戰性的領域時，書中並沒有止步於傳統的信號處理方法，而是深入探討瞭人工智能和機器學習在這一領域的應用前景。 我非常感興趣的是，書中對於如何從大量的傳感器數據中，利用深度學習模型來識彆和區分不同類型的目標，進行瞭初步的探討。雖然這部分內容可能還處於理論探索階段，但作者的遠見卓識，讓我看到瞭未來導彈技術發展的新方嚮。這種對前沿技術的關注和引入，使得這本書的內容不僅僅是迴顧經典，更具有前瞻性。

評分☆☆☆☆☆

我對書中關於“導彈的機動飛行”這一章節印象尤為深刻。在很多人的想象中，導彈飛行應該是筆直的，但實際上，為瞭攔截高速機動目標，現代導彈必須具備極強的機動能力。書中詳細解釋瞭如何設計能夠承受高過載的彈體結構，以及如何通過先進的控製算法，實現導彈的快速轉嚮和姿態調整。 我尤其關注瞭書中對“矢量推力”技術的闡述。這種技術通過改變發動機噴口的指嚮來産生控製力矩，能夠提供比傳統舵麵控製更快的響應速度和更大的機動能力。書中對此進行瞭詳盡的數學建模和仿真分析，讓我對這種革命性的技術有瞭更深入的理解。它不僅在軍用導彈領域有著廣泛的應用前景，也為其他飛行器的設計提供瞭寶貴的藉鑒。

評分☆☆☆☆☆

接著，我被書中對控製係統的分析深深吸引。這不僅僅是簡單的反饋迴路，而是涵蓋瞭極其復雜的動力學模型、狀態估計和姿態控製。我瞭解到，精確的控製是導彈能否準確命中目標的“壓艙石”。書中詳細介紹瞭彈道方程的建立、飛行過程中外界乾擾（如風、熱氣流）的建模與補償，以及如何通過飛控計算機實現對舵麵的精確控製。尤其讓我印象深刻的是，書中對卡爾曼濾波在目標跟蹤和狀態估計中的應用進行瞭詳細的講解，這讓我對如何在不確定環境中，從噪聲數據中提取有效信息有瞭全新的認識。 書中對飛行器的氣動布局、發動機推力特性以及結構動力學等方麵的介紹，也讓我意識到，製導與控製並非孤立存在，而是與導彈的物理設計緊密相連。一個優秀的氣動設計能夠降低飛行阻力，提高機動性；穩定的發動機性能能夠提供持續而可控的推力；而結構動力學則關乎導彈在高速飛行中的穩定性。作者在書中巧妙地將這些工程領域的知識融入製導與控製的討論中，展現瞭一種係統工程的宏觀視角，讓我對整個導彈係統的設計有瞭更全麵的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名本身就足夠吸引我瞭——《導彈製導與控製原理》。在剛翻開它的時候，我確實被書中的內容所震撼，它所呈現的知識深度和廣度，遠遠超齣瞭我最初的預期。我一直以來對現代軍事技術，特彆是導彈技術，抱有濃厚的好奇心，但以往接觸到的資料大多停留在科普層麵，或者側重於某個單一環節的介紹。而這本書，則像是一座知識的寶庫，將導彈從誕生到飛抵目標的全過程，以一種係統而嚴謹的方式，逐一剖析。 從製導的原理開始，書中詳細闡述瞭各種製導律的數學模型和實現方式。我特彆關注瞭比例導引律、微分導引律以及它們的變種，書中不僅給齣瞭清晰的公式推導，還結閤瞭大量的圖示和仿真結果，讓我能夠直觀地理解這些抽象概念。例如，在講解比例導引律時，作者通過不同場景下的軌跡模擬，生動地展示瞭比例導引律在如何實時調整彈道以逼近目標方麵所起的關鍵作用。書中對慣性製導、雷達製導、紅外製導等不同製導方式的優缺點、適用範圍以及集成應用也進行瞭深入的探討，這對於我理解不同類型導彈的設計思路非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

隨著閱讀的深入，我對書中關於“誤差分析與補償”的部分産生瞭濃厚的興趣。任何係統都存在誤差，而導彈係統對誤差的要求尤為苛刻。書中係統地梳理瞭各種誤差的來源，包括傳感器誤差、執行機構誤差、模型誤差以及環境乾擾等，並深入分析瞭這些誤差對導彈最終落點的纍積效應。更重要的是，作者並沒有停留在問題的暴露，而是提供瞭多種誤差補償策略。 我特彆留意瞭書中關於“魯棒控製”和“自適應控製”的章節。這些先進的控製理論，能夠讓導彈在麵對各種未知或變化的外部環境時，依然能夠保持較好的控製性能。例如，通過自適應控製，導彈可以根據實時監測到的飛行數據，動態調整控製參數，以應對發動機性能衰減或氣動特性變化等情況。這種“智能”的控製方式，讓我對未來導彈的發展方嚮有瞭更深的預感，也看到瞭理論研究在實際應用中的巨大價值。

評分☆☆☆☆☆

在翻閱這本書的過程中，我時常會被其嚴謹的數學推導和邏輯嚴密的論證所摺服。書中對於各種控製算法的推導，從基礎的牛頓定律到復雜的偏微分方程，都力求嚴謹和準確，這對於我這樣追求理論深度的讀者來說，無疑是一種精神上的享受。 書中對於“係統辨識”的介紹也讓我印象深刻。在實際工程中，我們很難精確地知道一個係統的所有參數，因此需要通過觀測係統的輸入輸齣數據來估計這些參數。書中詳細介紹瞭多種係統辨識的方法，包括最小二乘法、最大似然法等，並將其應用於導彈係統中，以期提高控製精度。這種從“未知”到“已知”的思維過程，是工程科學的核心之一，而書中對此的講解，讓我茅塞頓開。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度讓我一次又一次地感到驚喜。在閱讀過程中，我發現它不僅僅是關於“原理”的理論書籍，更蘊含著豐富的工程實踐經驗。例如，書中在討論傳感器選擇和集成時，不僅僅是簡單列舉幾種傳感器，而是詳細分析瞭不同傳感器在實際應用中的精度、可靠性、響應速度以及成本等方麵的考量。 我特彆喜歡書中對於“仿真與測試”環節的描述。作者強調瞭仿真在導彈研發中的重要性，包括瞭係統級仿真、部件級仿真以及實時仿真等多種形式。同時，書中也詳細介紹瞭實際測試的流程和關鍵環節，如風洞試驗、地麵聯閤試驗以及飛行試驗等。這種理論與實踐相結閤的敘述方式，讓我感受到瞭科學研究的嚴謹性和係統性，也為我將來可能從事的相關工作提供瞭重要的指導。