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现代导弹制导（第2版）

作者: 刘方著 , 韦建明译 , 王宏译 , 韦建明译 , 王宏译 , 刘方译

出版社: 国防工业出版社

出版时间: 2022-01

版次: 1

ISBN: 9787118068269

定价: 159.00

装帧: 精装

开本: 16开

页数: 298页

分类: 工程技术

12人买过

本书第1章主要对导弹制导的基本原理进行介绍。第2章主要对平行导引和比例导引规律进行描述。第3章主要是基于伴随方法对比例导引规律进行时域分析。第4章主要是对比例导引系统进行频域分析，得到可用于导弹系统设计的脱靶量的解析表达式，利用这些表达式即可分析制导系统参数对其性能的影响，还考虑了包含目标模型的广义导弹制导系统模型，并对频率响应和脱靶量阶跃响应的关系进行了讨论，给出了脱靶量幅值达到**时的**频率的确定过程。第5章详细介绍了基于Lyapunov方法得到的一类制导规律，这一类制导规律提高了比例导引规律对机动和非机动目标的效率，这些方法从另一个角度诠释了比例导引规律能够得到广泛应用的重要原因，并给出这类制导规律的解析表达式，用于分析具备和不具备轴向加速度控制能力两种情况下导弹的广义平面交会模型和三维交会模型。第6章主要介绍利用经典控制理论得到的比例导引规律修正形式。具体方法是利用前馈／反馈控制信号使导弹真实加速度趋近比例导引规律产生的指令加速度，同时验证了这些制导规律针对高机动目标的效率。第7章是导弹制导系统在不同类型噪声影响下的性能分析，其中包括比例制导系统分析的解析表达式以及计算方法。第8章主要对固定翼无人机的制导规律进行了详细描述。固定翼无人机的动力学特性与导弹在很多方面是相似的。无人机代表了航空航天工业发展最快、最活跃的分支。无人机编队的迅速发展和广泛应用也不断给它们的设计者提出新的问题。由于固定翼无人机的自动导引飞行在很多方面与巡航导弹是类似的，因此它们的制导系统也可以按与现有巡航导弹类似的方式进行设计。然而，由于无人机是在高危环境下使用，感知并规避障碍（天然的或人为设置的）的能力以及重建飞行航路能力都是无人机应具备的重要特征，对应的算法也应嵌入它们的制导与控制系统中。无人机制导与导弹制导是不同的，它的制导目标千差万别，这取决于无人机的具体应用领域。本章则考虑固定翼无人机一般制导问题，并将得到的制导规律的计算方法在3种应用情形中进行测试：监视、空中加油和无人机群的运动控制。第9章主要介绍了能够对制导规律性能进行有效分析以及对不同制导规律进行比较分析的仿真模型，特别是制导控制系统的组成部分的模块（自动驾驶仪、导引头、执行机构和滤波器）。第10章主要讨论了制导与控制规律的一体化设计问题，这主要是为了适应日益增长的飞行器系统一体化设计需求。第11章主要介绍如何将上述制导规律应用于装备下一代拦截弹的助推段拦截系统中。其中特别讨论了由无人机平台发射的机载拦截弹，阐述了确定**制导规律的具体特征和各类方法。最后，在第12章给出了用于测试导弹制导规律的计算程序，主要面向对新理论方法持怀疑态度的工程师。为制导与控制领域学者和工程师的授课经历使作者相信，任何的理论课程都应附带详细的实际示例。拉斐尔・亚努舍夫斯基出生于乌克兰首都基辅，他先后获得了基辅大学的数学学士学位和基辅工学院机电工程专业的荣誉硕士学位，并于1968年获得苏联科学院控制科学学院多变量系统最优控制方向博士学位。1968年他开始任职于苏联科学院控制科学学院，从事最优控制理论及应用（主要是在航空航天领域）、微分一差分系统最优控制、信号处理、博弈论和运筹学等领域的研究工作，在这些研究领域发表了40余篇论文，出版了两本著作，分别是Theory of Linear Optimal Multivariable Control Systems（《线性多变量系统最优控制理论》）和Control Systems with Time-Lag（《时滞控制系统》），并为乌克兰科学出版社出版的14本专业书籍担任过编辑。1971年，苏联科学院常务委员会授予他自动控制领域高级研究员头衔。1987年12月，他移民美国，先后在马里兰大学的电气工程系、机械工程系以及哥伦比亚特区大学数学系任教。从1999年起他开始参与航空航天工业的项目，开展战场工程评估工具作战模型、武器控制系统软件、新型制导规律等方面的工作。撰写了Modeling and Simulation Handbook（《模型和***册》）中标准-3（SM-3）导弹武器控制系统和火力控制系统的相关内容。2002年，他受到了海军战区弹道导弹计划部门的赞赏与肯定。Yanushevsky博士的研究领域包括制导与控制、信号处理与控制、机动目标跟踪和导弹制导控制一体化设计等，发表论文100余篇，曾担任第二届和第四届世界非线性分析大会“李雅普诺夫（Lapunov）分会”主席，并且是第四届大会的组织委员会成员。他还入选了美国名人录、理工名人录、21世纪2000名优秀知识分子等。第1章  导弹制导基本原理
  1.1  引言
  1.2  制导过程
  1.3  导弹制导
  1.4  运动方程
  1.5  视线
  1.6  纵向运动和横向运动
  参考文献
第2章  平行导引法
  2.1  引言
  2.2  平面比例导引
  2.3  三维比例导引
  2.4  增广比例导引
  2.5  比例导引作为控制问题的处理
  2.6  增广比例导引作为控制问题的处理
  2.7  最优比例导引
  参考文献
第3章  导弹比例导引系统时域分析
  3.1  引言
  3.2  不考虑系统惯性的比例导引系统
  3.3  伴随方法
  参考文献
第4章  导弹比例导引系统频域分析
  4.1  引言
  4.2  广义模型的伴随方法
  4.3  频域分析
  4.4  稳态脱靶量分析
  4.5  摆动式机动分析
  4.6  示例
  4.7  频率分析与脱靶量阶跃响应
  4.8  有界输入一有界输出稳定性
  4.9  广义导弹制导系统模型的频率响应
  参考文献
第5章  实现平行导引的制导规律时域设计方法
  5.1  引言
  5.2  制导校正控制
  5.3  基于Lyapunov方法的控制律设计
  5.4  Bellman-Lyapunov方法：最优制导参数
    5.4.1  非机动目标的最优制导问题
    5.4.2  最优扩展制导律
  5.5  修正线性平面交会模型
  5.6  一般平面模型
  5.7  三维交会模型
  5.8  广义制导律
  5.9  示例
  参考文献
第6章  实现平行导引的制导律频域设计方法
  6.1  引言
  6.2  新古典导弹制导规律
  6.3  伪经典导弹制导规律
  6.4  示例
    6.4.1  平面交会模型
    6.4.2  多维交会模型
  参考文献
第7章  随机输入条件下的制导规律性能分析
  7.1  引言
  7.2  随机过程简述
  7.3  目标随机机动
  7.4  噪声对脱靶量影响分析
  7.5  目标随机机动对脱靶量的影响分析
  7.6  计算方面
  7.7  示例
  7.8  滤波
  参考文献
第8章  固定翼无人机制导
  8.1  引言
  8.2  基本制导律和视觉导航
  8.3  固定翼无人机的广义制导律
    8.3.1  航路点制导问题
    8.3.2  交会问题
    8.3.3  条件交会问题
  8.4  无人机集群制导
  8.5  避障算法
  参考文献
第9章  制导律性能测试
  9.1  引言
  9.2  导弹和固定翼UAV上的作用力
  9.3  导弹和固定翼UAV动力学
  9.4  参考坐标系及转换
  9.5  自动驾驶仪和执行机构模型
    9.5.1  俯仰自动驾驶仪设计模型
    9.5.2  偏航自动驾驶仪设计模型
    9.5.3  滚动自动驾驶仪设计模型
    9.5.4  执行机构
  9.6  导弹导引头
  9.7  滤波和估计
  9.8  Kappa制导
  9.9  Lambert制导
  9.10  仿真模型
    9.10.1  6-DOF仿真模型
    9.10.2  3-DOF仿真模型
  参考文献
第10章  导弹一体化设计
  10.1  引言
  10.2  一体化导弹制导与控制模型
  10.3  控制律综合设计
    10.3.1  标准泛函最小化
    10.3.2  特殊泛函最小化
  10.4  合成与分解
  参考文献
第11章  新一代国家导弹防御拦截系统
  11.1  引言
  11.2  助推段防御拦截器
  11.3  导弹模型开发和制导律参数选择
  11.4  末段需求和制导律效率对比分析
    11.4.1  平面模型
    11.4.2  3-DOF模型：名义弹道
    11.4.3  3-DOF模型：目标阶跃和摆动式机动
  11.5  用于助推段的先进制导律
    11.5.1  拦截弹模型
    11.5.2  仿真结果：非机动目标
    11.5.3  仿真结果：成型项的影响
  11.6  具有轴向控制能力拦截弹的性能
    11.6.1  拦截器轴向控制
    11.6.2  拦截弹轴向控制
  11.7  Lambert制导对比分析
  参考文献
第12章  导弹制导软件
  12.1  引言
  12.2  频域方法软件
  12.3  时域分析方法软件
  参考文献
附录A
  A.1  Lyapunov方法
  A.2  Bellman-Lvapunov方法
  参考文献
附录B
  B.1  拉普拉斯变换
  B.2  定理证明
  参考文献
附录C
  C.1  空气动力回归模型
  参考文献
附录D
  D.1  龙格-库塔法
内容简介:
本书第1章主要对导弹制导的基本原理进行介绍。第2章主要对平行导引和比例导引规律进行描述。第3章主要是基于伴随方法对比例导引规律进行时域分析。第4章主要是对比例导引系统进行频域分析，得到可用于导弹系统设计的脱靶量的解析表达式，利用这些表达式即可分析制导系统参数对其性能的影响，还考虑了包含目标模型的广义导弹制导系统模型，并对频率响应和脱靶量阶跃响应的关系进行了讨论，给出了脱靶量幅值达到**时的**频率的确定过程。第5章详细介绍了基于Lyapunov方法得到的一类制导规律，这一类制导规律提高了比例导引规律对机动和非机动目标的效率，这些方法从另一个角度诠释了比例导引规律能够得到广泛应用的重要原因，并给出这类制导规律的解析表达式，用于分析具备和不具备轴向加速度控制能力两种情况下导弹的广义平面交会模型和三维交会模型。第6章主要介绍利用经典控制理论得到的比例导引规律修正形式。具体方法是利用前馈／反馈控制信号使导弹真实加速度趋近比例导引规律产生的指令加速度，同时验证了这些制导规律针对高机动目标的效率。第7章是导弹制导系统在不同类型噪声影响下的性能分析，其中包括比例制导系统分析的解析表达式以及计算方法。第8章主要对固定翼无人机的制导规律进行了详细描述。固定翼无人机的动力学特性与导弹在很多方面是相似的。无人机代表了航空航天工业发展最快、最活跃的分支。无人机编队的迅速发展和广泛应用也不断给它们的设计者提出新的问题。由于固定翼无人机的自动导引飞行在很多方面与巡航导弹是类似的，因此它们的制导系统也可以按与现有巡航导弹类似的方式进行设计。然而，由于无人机是在高危环境下使用，感知并规避障碍（天然的或人为设置的）的能力以及重建飞行航路能力都是无人机应具备的重要特征，对应的算法也应嵌入它们的制导与控制系统中。无人机制导与导弹制导是不同的，它的制导目标千差万别，这取决于无人机的具体应用领域。本章则考虑固定翼无人机一般制导问题，并将得到的制导规律的计算方法在3种应用情形中进行测试：监视、空中加油和无人机群的运动控制。第9章主要介绍了能够对制导规律性能进行有效分析以及对不同制导规律进行比较分析的仿真模型，特别是制导控制系统的组成部分的模块（自动驾驶仪、导引头、执行机构和滤波器）。第10章主要讨论了制导与控制规律的一体化设计问题，这主要是为了适应日益增长的飞行器系统一体化设计需求。第11章主要介绍如何将上述制导规律应用于装备下一代拦截弹的助推段拦截系统中。其中特别讨论了由无人机平台发射的机载拦截弹，阐述了确定**制导规律的具体特征和各类方法。最后，在第12章给出了用于测试导弹制导规律的计算程序，主要面向对新理论方法持怀疑态度的工程师。为制导与控制领域学者和工程师的授课经历使作者相信，任何的理论课程都应附带详细的实际示例。
作者简介:
拉斐尔・亚努舍夫斯基出生于乌克兰首都基辅，他先后获得了基辅大学的数学学士学位和基辅工学院机电工程专业的荣誉硕士学位，并于1968年获得苏联科学院控制科学学院多变量系统最优控制方向博士学位。1968年他开始任职于苏联科学院控制科学学院，从事最优控制理论及应用（主要是在航空航天领域）、微分一差分系统最优控制、信号处理、博弈论和运筹学等领域的研究工作，在这些研究领域发表了40余篇论文，出版了两本著作，分别是Theory of Linear Optimal Multivariable Control Systems（《线性多变量系统最优控制理论》）和Control Systems with Time-Lag（《时滞控制系统》），并为乌克兰科学出版社出版的14本专业书籍担任过编辑。1971年，苏联科学院常务委员会授予他自动控制领域高级研究员头衔。1987年12月，他移民美国，先后在马里兰大学的电气工程系、机械工程系以及哥伦比亚特区大学数学系任教。从1999年起他开始参与航空航天工业的项目，开展战场工程评估工具作战模型、武器控制系统软件、新型制导规律等方面的工作。撰写了Modeling and Simulation Handbook（《模型和***册》）中标准-3（SM-3）导弹武器控制系统和火力控制系统的相关内容。2002年，他受到了海军战区弹道导弹计划部门的赞赏与肯定。Yanushevsky博士的研究领域包括制导与控制、信号处理与控制、机动目标跟踪和导弹制导控制一体化设计等，发表论文100余篇，曾担任第二届和第四届世界非线性分析大会“李雅普诺夫（Lapunov）分会”主席，并且是第四届大会的组织委员会成员。他还入选了美国名人录、理工名人录、21世纪2000名优秀知识分子等。
目录:
第1章  导弹制导基本原理
  1.1  引言
  1.2  制导过程
  1.3  导弹制导
  1.4  运动方程
  1.5  视线
  1.6  纵向运动和横向运动
  参考文献
第2章  平行导引法
  2.1  引言
  2.2  平面比例导引
  2.3  三维比例导引
  2.4  增广比例导引
  2.5  比例导引作为控制问题的处理
  2.6  增广比例导引作为控制问题的处理
  2.7  最优比例导引
  参考文献
第3章  导弹比例导引系统时域分析
  3.1  引言
  3.2  不考虑系统惯性的比例导引系统
  3.3  伴随方法
  参考文献
第4章  导弹比例导引系统频域分析
  4.1  引言
  4.2  广义模型的伴随方法
  4.3  频域分析
  4.4  稳态脱靶量分析
  4.5  摆动式机动分析
  4.6  示例
  4.7  频率分析与脱靶量阶跃响应
  4.8  有界输入一有界输出稳定性
  4.9  广义导弹制导系统模型的频率响应
  参考文献
第5章  实现平行导引的制导规律时域设计方法
  5.1  引言
  5.2  制导校正控制
  5.3  基于Lyapunov方法的控制律设计
  5.4  Bellman-Lyapunov方法：最优制导参数
    5.4.1  非机动目标的最优制导问题
    5.4.2  最优扩展制导律
  5.5  修正线性平面交会模型
  5.6  一般平面模型
  5.7  三维交会模型
  5.8  广义制导律
  5.9  示例
  参考文献
第6章  实现平行导引的制导律频域设计方法
  6.1  引言
  6.2  新古典导弹制导规律
  6.3  伪经典导弹制导规律
  6.4  示例
    6.4.1  平面交会模型
    6.4.2  多维交会模型
  参考文献
第7章  随机输入条件下的制导规律性能分析
  7.1  引言
  7.2  随机过程简述
  7.3  目标随机机动
  7.4  噪声对脱靶量影响分析
  7.5  目标随机机动对脱靶量的影响分析
  7.6  计算方面
  7.7  示例
  7.8  滤波
  参考文献
第8章  固定翼无人机制导
  8.1  引言
  8.2  基本制导律和视觉导航
  8.3  固定翼无人机的广义制导律
    8.3.1  航路点制导问题
    8.3.2  交会问题
    8.3.3  条件交会问题
  8.4  无人机集群制导
  8.5  避障算法
  参考文献
第9章  制导律性能测试
  9.1  引言
  9.2  导弹和固定翼UAV上的作用力
  9.3  导弹和固定翼UAV动力学
  9.4  参考坐标系及转换
  9.5  自动驾驶仪和执行机构模型
    9.5.1  俯仰自动驾驶仪设计模型
    9.5.2  偏航自动驾驶仪设计模型
    9.5.3  滚动自动驾驶仪设计模型
    9.5.4  执行机构
  9.6  导弹导引头
  9.7  滤波和估计
  9.8  Kappa制导
  9.9  Lambert制导
  9.10  仿真模型
    9.10.1  6-DOF仿真模型
    9.10.2  3-DOF仿真模型
  参考文献
第10章  导弹一体化设计
  10.1  引言
  10.2  一体化导弹制导与控制模型
  10.3  控制律综合设计
    10.3.1  标准泛函最小化
    10.3.2  特殊泛函最小化
  10.4  合成与分解
  参考文献
第11章  新一代国家导弹防御拦截系统
  11.1  引言
  11.2  助推段防御拦截器
  11.3  导弹模型开发和制导律参数选择
  11.4  末段需求和制导律效率对比分析
    11.4.1  平面模型
    11.4.2  3-DOF模型：名义弹道
    11.4.3  3-DOF模型：目标阶跃和摆动式机动
  11.5  用于助推段的先进制导律
    11.5.1  拦截弹模型
    11.5.2  仿真结果：非机动目标
    11.5.3  仿真结果：成型项的影响
  11.6  具有轴向控制能力拦截弹的性能
    11.6.1  拦截器轴向控制
    11.6.2  拦截弹轴向控制
  11.7  Lambert制导对比分析
  参考文献
第12章  导弹制导软件
  12.1  引言
  12.2  频域方法软件
  12.3  时域分析方法软件
  参考文献
附录A
  A.1  Lyapunov方法
  A.2  Bellman-Lvapunov方法
  参考文献
附录B
  B.1  拉普拉斯变换
  B.2  定理证明
  参考文献
附录C
  C.1  空气动力回归模型
  参考文献
附录D
  D.1  龙格-库塔法

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现代导弹制导（第2版）

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