書籍信息
作 者：高慶豐
ISBN：978-7-5159-1112-0
出版時間： 2016.6 版 次：1版1次
裝 幀：精裝 開 本：32
頁 數：252 字 數：212
定價：￥98.00
內容簡介
軍事需求的不斷變化以及旋轉飛彈套用範圍的不斷拓展,要求旋轉飛彈具備遠射程、高精度等特點,但上述要求會給旋轉飛彈的設計帶來一些新的問題。本書專門針對旋轉飛彈,系統地歸納總結了國內外旋轉飛彈飛行動力學的相關理論。 同時,本書緊密結合旋轉飛彈的發展及工程實踐,對旋轉飛彈彈體彈性特性、慣性器件的套用、自動駕駛儀的設計和制導規律的實現等相關專題進行了系統而深入的闡述,具有針對性強、特色鮮明、內容自成體系等特點,以及很強的工程實用性。
編輯推薦
關於不同類型不同情況下的旋轉飛彈飛行力學理論進行了詳盡的理論分析，並結合公式及流程圖直觀地表述給讀者。
讀者對象
科研人員
作者簡介
高慶豐，博士，中國航天科工集團二院二部高級工程師。一直從事飛行器總體設計、飛行力學、飛行器指導與控制等領域的科研工作，發表論文20餘篇。
圖書目錄
第1章 緒 論 ……………………………………………………… 1
1.1 旋轉飛彈的發展 ……………………………………………… 1
1.2 旋轉飛彈的套用現狀 ………………………………………… 2
1.2.1 在防空反導飛彈領域的套用現狀 ……………………… 2
1.2.2 在制導兵器領域的套用現狀 …………………………… 7
1.2.3 在再入飛行器領域的套用現狀 ……………………… 13
1.3 本書的主要內容 …………………………………………… 15
參考文獻 ……………………………………………………………… 18
第2章 旋轉飛彈飛行動力學模型 ………………………………… 19
2.1 引言 ………………………………………………………… 19
2.2 三類模型中通用坐標系及通用角度的定義 ……………… 19
2.2.1 通用坐標系的定義 …………………………………… 20
2.2.2 通用角度的定義 ……………………………………… 20
2.3 坐標系之間的旋轉變換及矢量導數關係 ………………… 21
2.3.1 坐標系之間的旋轉變換 ……………………………… 21
2.3.2 坐標系之間的矢量導數關係 ………………………… 22
2.4 基於彈體坐標系的飛行動力學模型 ……………………… 23
2.4.1 引入新的坐標系定義 ………………………………… 23
2.4.2 引入新的角度定義 …………………………………… 24
2.4.3 坐標系之間的關係 …………………………………… 24
2.4.4 角度的計算公式 ……………………………………… 24
2.4.5 飛彈質心運動的微分方程 …………………………… 27
2.4.6 飛彈繞質心轉動的微分方程 ………………………… 32
2.5 基於準彈體坐標系的飛行動力學模型 …………………… 35
2.5.1 引入新的坐標系定義 ………………………………… 35
2.5.2 引入新的角度定義 …………………………………… 36
2.5.3 坐標系之間的關係 …………………………………… 37
2.5.4 角度的計算公式 ……………………………………… 37
2.5.5 飛彈質心運動的微分方程 …………………………… 39
2.5.6 飛彈繞質心轉動的微分方程 ………………………… 44
2.6 基於非旋彈體坐標系的飛行動力學模型 ………………… 47
2.6.1 引入新的坐標系定義 ………………………………… 47
2.6.2 引入新的角度定義 …………………………………… 50
2.6.3 坐標系之間的關係 …………………………………… 50
2.6.4 角度的計算公式 ……………………………………… 51
2.6.5 飛彈質心運動的微分方程 …………………………… 53
2.6.6 飛彈繞質心轉動的微分方程 ………………………… 58
2.7 三類模型的對比 …………………………………………… 61
2.7.1 在使用上的對比 ……………………………………… 61
2.7.2 在形式上的對比 ……………………………………… 61
2.8 MATLAB在坐標轉換矩陣與幾何關係方程推導中的
套用 ………………………………………………………… 61
2.8.1 在坐標轉換矩陣推導中的套用 ……………………… 62
2.8.2 在幾何關係方程推導中的套用 ……………………… 63
2.9 本章小結 …………………………………………………… 69
參考文獻 ……………………………………………………………… 71
第3章 旋轉飛彈彈體的動態穩定性 ……………………………… 73
3.1 引言 ………………………………………………………… 73
3.2 面對稱旋轉飛彈彈體角運動模型 ………………………… 73
3.3 軸對稱旋轉飛彈彈體角運動模型 ………………………… 81
3.4 旋轉飛彈彈體動態穩定性判據 …………………………… 82
3.5 本章小結 …………………………………………………… 84
參考文獻 ……………………………………………………………… 86
第4章 旋轉飛彈彈體的狀態方程和傳遞函式 …………………… 87
4.1 引言 ………………………………………………………… 87
4.2 旋轉飛彈在彈體坐標系下彈體的狀態方程 ……………… 87
4.3 旋轉飛彈在彈體坐標系下彈體的傳遞函式 ……………… 89
4.3.1 雙通道空氣舵控制旋轉飛彈 ………………………… 89
4.3.2 單通道空氣舵控制旋轉飛彈 ………………………… 93
4.3.3 姿控發動機控制旋轉飛彈 …………………………… 96
4.4 旋轉飛彈在非旋彈體坐標系下彈體的狀態方程 ………… 99
4.4.1 雙通道空氣舵控制旋轉飛彈 ………………………… 99
4.4.2 單通道空氣舵控制旋轉飛彈 ………………………… 100
4.4.3 姿控發動機控制旋轉飛彈 …………………………… 102
4.5 旋轉飛彈在非旋彈體坐標系下彈體的傳遞函式 ………… 103
4.5.1 雙通道空氣舵控制旋轉飛彈 ………………………… 103
4.5.2 單通道空氣舵控制旋轉飛彈 ………………………… 105
4.5.3 姿控發動機控制旋轉飛彈 …………………………… 107
4.6 旋轉飛彈彈體角運動辨識理論 …………………………… 110
4.7 本章小結 …………………………………………………… 112
參考文獻 …………………………………………………………… 113
第5章 旋轉飛彈彈體的彈性特性 ………………………………… 114
5.1 引言 ………………………………………………………… 114
5.2 旋轉飛彈撓性變形方程 …………………………………… 114
5.3 旋轉飛彈彈體彈性固有頻率 ……………………………… 119
5.4 本章小結 …………………………………………………… 121
參考文獻 …………………………………………………………… 122
第6章 旋轉飛彈動不平衡和安裝誤差對慣性器件輸出的影響及
補償 ……………………………………………………… 123
6.1 引言 ………………………………………………………… 123
6.2 坐標系和角度的定義 ……………………………………… 123
6.3 彈體動不平衡和安裝誤差對慣性器件測量結果的
影響 ………………………………………………………… 124
6.3.1 彈體動不平衡和安裝誤差對速率陀螺儀測量結果
的影響 ………………………………………………… 125
6.3.2 彈體動不平衡和安裝誤差對加速度計測量結果
的影響 ………………………………………………… 126
6.4 數學仿真與分析 …………………………………………… 131
6.5 補償方法 …………………………………………………… 132
6.6 本章小結 …………………………………………………… 137
參考文獻 …………………………………………………………… 138
第7章 空氣舵控制旋轉飛彈兩迴路過載自動駕駛儀的旋轉
變換 ……………………………………………………… 139
7.1 引言 ………………………………………………………… 139
7.2 雙通道空氣舵控制旋轉飛彈兩迴路過載自動駕駛儀的
旋轉變換 …………………………………………………… 139
7.2.1 自動駕駛儀的結構 …………………………………… 139
7.2.2 自動駕駛儀迴路的旋轉變換 ………………………… 140
7.2.3 與傾斜穩定飛彈兩迴路過載自動駕駛儀的對比 …… 146
7.2.4 數學仿真驗證 ………………………………………… 148
7.3 單通道空氣舵控制旋轉飛彈兩迴路過載自動駕駛儀的
旋轉變換 …………………………………………………… 150
7.3.1 自動駕駛儀的結構 …………………………………… 150
7.3.2 自動駕駛儀迴路的旋轉變換 ………………………… 151
7.3.3 與傾斜穩定飛彈兩迴路過載自動駕駛儀的對比 …… 158
7.3.4 自動駕駛儀迴路的簡化 ……………………………… 160
7.3.5 數學仿真驗證 ………………………………………… 160
7.4 雙通道和單通道空氣舵控制旋轉飛彈兩迴路自動駕駛
儀的快速性對比 …………………………………………… 161
7.5 本章小結 …………………………………………………… 163
參考文獻 …………………………………………………………… 164
第8章 單通道空氣舵控制旋轉飛彈兩迴路過載自動駕駛儀
設計 ……………………………………………………… 165
8.1 引言 ………………………………………………………… 165
8.2 單通道空氣舵控制旋轉飛彈採用兩迴路過載自動駕駛
儀的必要性 ………………………………………………… 165
8.3 單通道空氣舵控制旋轉飛彈兩迴路過載自動駕駛儀的
耦合性分析 ………………………………………………… 169
8.4 單通道空氣舵控制旋轉飛彈兩迴路過載自動駕駛儀的
初步設計 …………………………………………………… 170
8.5 單通道空氣舵控制旋轉飛彈兩迴路過載自動駕駛儀的
解耦設計 …………………………………………………… 171
8.5.1 串聯補償法解耦 ……………………………………… 171
8.5.2 前饋補償法解耦 ……………………………………… 174
8.5.3 兩種解耦方法對比 …………………………………… 180
8.6 本章小結 …………………………………………………… 181
參考文獻 …………………………………………………………… 183
第9章 雙通道空氣舵控制旋轉飛彈三迴路過載自動駕駛儀
設計 ……………………………………………………… 184
9.1 引言 ………………………………………………………… 184
9.2 雙通道控制方式的優勢分析 ……………………………… 184
9.3 三迴路過載自動駕駛儀的實現 …………………………… 187
9.4 三迴路過載自動駕駛儀參數的確定方法 ………………… 191
9.4.1 自動駕駛儀結構的簡化 ……………………………… 191
9.4.2 頻域解析法 …………………………………………… 193
9.4.3 極點配置法 …………………………………………… 197
9.4.4 設計結果 ……………………………………………… 199
9.5 本章小結 …………………………………………………… 201
參考文獻 …………………………………………………………… 202
第10章 旋轉飛彈全捷聯導引頭比例導引制導律 ……………… 203
10.1 引言 ……………………………………………………… 203
10.2 坐標系的定義 …………………………………………… 204
10.3 各坐標系之間的關係 …………………………………… 204
10.4 視線角的計算公式 ……………………………………… 206
10.5 比例導引制導律的實現 ………………………………… 207
10.6 本章小結 ………………………………………………… 210
參考文獻 …………………………………………………………… 211
第11章 旋轉飛彈相位干涉儀比例導引制導律 ………………… 212
11.1 引言 ……………………………………………………… 212
11.2 相位干涉儀實現比例導引制導律原理 ………………… 212
11.3 坐標系的定義 …………………………………………… 213
11.4 各坐標系之間的關係 …………………………………… 214
11.5 相位干涉儀的測角原理 ………………………………… 215
11.5.1 單平面下相位干涉儀的角度測量 ………………… 215
11.5.2 飛彈旋轉條件下相位干涉儀的角度測量 ………… 217
11.6 動力陀螺導引頭的原理及組成 ………………………… 221
11.7 相位干涉儀實現比例導引制導律方法 ………………… 222
11.7.1 動力陀螺外框架角的確定 ………………………… 222
11.7.2 彈目視線與動力陀螺轉子軸的誤差角 …………… 224
11.7.3 數學仿真與分析 …………………………………… 225
11.8 本章小結 ………………………………………………… 230
參考文獻 …………………………………………………………… 231
附錄 多項式矩陣的通用旋轉變換方法 ………………………… 232
