防空導彈導航、製導與控製係統設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王輝等編著 著

圖書標籤:

• 防空導彈
• 製導與控製
• 導航係統
• 導彈技術
• 航空航天
• 係統設計
• 工程技術
• 軍事科技
• 控製理論
• 信號處理

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118114140

商品編碼：19153892362

齣版時間：2017-08-01

作  者:王輝 等 編著 定  價:78 齣 版 社:國防工業齣版社 齣版日期:2017年08月01日 頁  數:314 裝  幀:平裝 ISBN:9787118114140 ●第1章緒論
●1.1防空導彈製導控製技術發展
●1.2防空導彈製導控製係統特點及分類
●1.2.1防空導彈製導控製係統特點
●1.2.2防空導彈製導控製係統分類
●1.3防空導彈製導控製係統工作原理及組成
●1.3.1防空導彈製導控製係統工作原理
●1.3.2防空導彈製導控製係統組成
●1.4防空導彈製導控製係統研製階段及設計內容
●1.4.1製導控製係統方案論證
●1.4.2製導控製係統方案設計
●1.4.3製導控製係統工程研製
●1.4.4製導控製係統設計定型
●第2章係統的數學模型
●2.1常用坐標係及坐標係的轉換
●2.1.1常用坐標係
●2.1.2坐標係的轉換
●2.2導彈彈體的數學模型
●2.2.1氣動布局與控製方式
●2.2.2作用於導彈上的力和力矩
●部分目錄

內容簡介

《防空導彈導航、製導與控製係統設計》以防空導彈導航、製導與控製係統設計為主綫，內容覆蓋瞭有關尋的製導控製係統設計的各個方麵，涉及三通道控製導彈、單通道控製鏇轉導彈，主要論述製導控製係統數學模型、製導控製迴路的設計與仿真、導引規律設計以及導航、製導、控製等分係統的設計要求、方案及模型等。書中作者還根據自己的工作實踐，論述瞭科研工作中已經成功解決的一些對係統性能影響較大的關鍵技術，並結閤當前防空導彈尋的製導控製係統的發展趨勢，對靠前外在此領域的一些新發展動態進行瞭描述。《防空導彈導航、製導與控製係統設計》可作為從事防空導彈導航、製導與控製係統工程技術的科研人員及從事航空航天事業的高等院校師生等相關人員的參考用書。

導彈的靈魂：現代防空火力製勝之道 在瞬息萬變的現代戰場上，製空權已成為決定戰爭勝負的關鍵要素。而支撐這一切的，是那些神秘而強大的防空導彈係統。它們如同戰場上的“鷹眼”和“利爪”，能夠精準地追蹤、鎖定並摧毀來襲的空中威脅，守護著國傢的安全與領空的主權。然而，在這些令人驚嘆的武器係統背後，隱藏著一套極其復雜且精密的“大腦”——導航、製導與控製（GNC）係統。 本書並非聚焦於某個特定防空導彈型號的拆解或技術手冊，而是旨在深入剖析現代防空導彈GNC係統的核心原理、關鍵技術及其設計思想。我們將帶領讀者穿越一係列相互關聯、層層遞進的概念，去理解如何賦予導彈“靈魂”，使其在復雜的電磁對抗、多目標交織的環境下，依然能夠不偏不倚，直擊目標。 一、 導航：導彈的“指路明燈” 導彈的飛行，本質上是一個在三維空間中從起點到終點的軌跡跟蹤過程。而要實現精準的軌跡跟蹤，首先需要知道“我在哪裏”，以及“我要去哪裏”。這就是導航係統的核心任務。 慣性導航係統（INS）的基石： INS是導彈導航中最基礎也是最重要的組成部分。它依賴於慣性測量單元（IMU），通過高精度陀螺儀和加速度計來測量導彈在空間中的角速度和綫加速度。通過對這些測量數據進行積分，便能推算齣導彈的姿態、速度和位置。盡管INS在早期導彈中是主要的導航手段，但其固有的誤差會隨時間纍積，導緻定位精度下降。因此，現代防空導彈的INS通常是輔助性的，與其他導航係統結閤使用。 全球導航衛星係統（GNSS）的強大支撐： 以GPS、GLONASS、Galileo等為代錶的GNSS，提供瞭高精度、全球覆蓋的定位信息。將GNSS數據與INS數據進行融閤，可以有效地抑製INS的纍積誤差，顯著提高導彈的導航精度。然而，GNSS信號容易受到乾擾、欺騙甚至被阻斷，尤其是在強電磁對抗環境下。因此，對GNSS的抗乾擾、抗欺騙技術研究至關重要，這包括信號加密、多星座融閤、僞隨機碼識彆等。 地形匹配導航（TERCOM）與景象匹配導航（DSMAC）的“地標識彆”： 當GNSS信號不可用時，或者需要進一步提升精度時，導彈需要依靠自身的“眼睛”來辨彆方嚮。TERCOM通過測量雷達高度計獲取的地形數據，與預先存儲的數字高程模型（DEM）進行比對，從而確定導彈的位置。DSMAC則通過光學或紅外傳感器捕獲的景象特徵，與存儲的圖像數據庫進行匹配，實現更精細的位置修正。這些技術如同給導彈配備瞭“地圖”和“地標”，使其在復雜地形或城市環境中也能保持精準導航。 其他輔助導航技術： 除瞭上述主流技術，一些先進的防空導彈還會集成其他導航手段，例如基於射頻信號的導航、天文導航（盡管在短航程導彈中較少應用）、甚至戰術數據鏈信息輔助導航等，以應對各種復雜的作戰場景。 二、 製導：導彈的“目標鎖定器” 知道瞭“我在哪裏”和“我要去哪裏”，下一步就是如何“精確地擊中目標”。這就是製導係統的核心使命。製導係統負責引導導彈沿著預設的或動態更新的彈道，以最高效率和精度逼近目標。 指令製導（Command Guidance）的“遠程指揮”： 這是最早期的製導方式之一。導彈本身不具備自主探測和跟蹤能力，其飛行軌跡由地麵或艦載的指揮係統通過無綫電指令控製。這種方式的優點是係統簡單、成本較低，但對指揮係統的實時跟蹤和指令傳輸能力要求極高，且易受乾擾。 半主動雷達製導（SARH）的“影子跟隨”： 在SARH係統中，目標由發射方（如艦船、飛機）的雷達照射，導彈接收目標反射迴來的雷達信號進行跟蹤。這種方式提高瞭導彈的抗乾擾能力，但對照射雷達的持續照射時間和精度有較高要求。 主動雷達製導（ARH）的“獨立偵察”： ARH導彈內置有自己的雷達，能夠自主探測、跟蹤並鎖定目標，實現“發射後不管”。這極大地提高瞭導彈的生存能力和作戰效能，是現代中遠程防空導彈的主流製導方式。ARH的挑戰在於如何設計小巧、高效的雷達，以及在高動態、強乾擾環境下實現目標穩定跟蹤。 紅外成像製導（IIR）的“熱點追蹤”： IIR導彈利用目標的紅外輻射進行探測和跟蹤。與雷達製導相比，紅外製導不易受雷達乾擾，且具有一定的隱身探測能力。但其受天氣條件（如雲霧、雨雪）影響較大，且容易被目標的紅外誘餌欺騙。現代IIR技術通過高分辨率成像、多譜段探測以及先進的算法，不斷剋服這些局限。 電視/激光製導的“精確瞄準”： 電視製導利用可見光圖像進行目標識彆和跟蹤，而激光製導則依賴於目標被激光照射後産生的信號進行跟蹤。這兩種製導方式的精度非常高，但對目標可見性、照射時間和探測距離有一定要求，通常用於精確打擊地麵目標或低空目標。 復閤製導的“優勢互補”： 麵對復雜多變的戰場環境，單一的製導方式往往難以滿足 all-weather、all-aspect 的作戰需求。因此，復閤製導技術應運而生，將兩種或多種製導方式有機結閤，取長補短，形成強大的協同效應。例如，雷達/紅外復閤製導，可以兼顧全天候作戰能力和抗乾擾能力。 三、 控製：導彈的“飛行舵手” 導航和製導係統為導彈提供瞭“方嚮”和“目標”，而控製係統則是確保導彈能夠按照預定軌跡或指令進行機動飛行的“執行者”。它負責將製導指令轉化為實際的舵麵動作，維持導彈的穩定飛行，並執行復雜的機動規避動作。 氣動舵麵控製： 這是最傳統的控製方式。通過改變導彈尾部或彈翼上的舵麵角度，産生氣動力矩，從而控製導彈的俯仰、偏航和滾轉。控製係統的核心是設計齣高性能的伺服機構和精密的控製律，以實現快速、準確的舵麵響應。 推力矢量控製（TVC）： TVC技術通過偏轉發動機噴管産生的推力方嚮，來産生控製力矩。與氣動舵麵相比，TVC在導彈低速、大迎角以及高速飛行時都具有更優異的機動性能，能夠顯著提升導彈的過載能力和機動性。先進的TVC技術包括鏇轉噴管、二維/三維矢量噴管等。 組閤控製係統： 在現代高性能防空導彈中，通常會采用氣動舵麵與推力矢量控製相結閤的組閤控製係統，以充分發揮各自優勢，實現全包綫（從發射到末端機動）的最佳控製效果。 飛行控製律的設計： 控製律的設計是控製係統的核心。它需要根據導彈的動力學模型、傳感器測量數據和製導指令，實時計算齣舵麵或推力矢量的指令值。先進的控製律設計方法包括PID控製、狀態空間控製、自適應控製、模糊邏輯控製以及模型預測控製等，旨在提高係統的魯棒性、動態響應速度和精度。 姿態穩定與增穩： 在導彈飛行過程中，需要剋服各種乾擾（如風、發動機推力不均等），維持穩定的姿態。增穩係統通過快速的反饋環路，實時修正導彈的姿態偏差，確保飛行穩定。 四、 GNC係統的融閤與協同 導航、製導與控製並非孤立存在，而是緊密協同、相互配閤的有機整體。導航係統提供精確的位置和速度信息，製導係統根據這些信息計算齣期望的飛行軌跡和目標狀態，而控製係統則負責將這些指令轉化為實際的飛行動作，並不斷反饋修正。 數據融閤技術： 在現代GNC係統中，來自不同傳感器（慣性、衛星、雷達、紅外等）的數據需要進行高效、可靠的融閤，以獲得更準確、更全麵的狀態信息。卡爾曼濾波及其變種（如擴展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波）是常用的數據融閤算法。 任務規劃與彈道優化： 針對不同的作戰目標和環境，GNC係統需要進行動態的任務規劃和彈道優化，以實現最佳的攔截概率、最短的飛行時間或最低的能量消耗。 抗乾擾與魯棒性設計： 現代戰場電磁環境復雜，GNC係統必須具備強大的抗乾擾能力，能夠抵抗電子對抗、欺騙等威脅。同時，係統設計還需要具備足夠的魯棒性，即使在傳感器失效、模型不確定等情況下，也能保持一定的性能。 結語 《防空導彈導航、製導與控製係統設計》並非一本簡單的硬件指南，而是一本關於“飛行智能”的探索。它帶領我們深入瞭解現代防空導彈如何具備“感知”、“決策”和“執行”的能力，如何在高速、復雜的戰場環境中，將冰冷的彈體賦予靈動的生命。通過對導航、製導、控製這三大核心要素的深入解析，以及它們之間錯綜復雜的聯係，我們將更深刻地理解現代防空武器係統的強大之處，以及未來發展的方嚮。這是一次對科技與智慧結晶的緻敬，也是對國傢安全屏障背後默默付齣的工程師與科學傢的敬意。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是它在理論深度和工程實踐之間取得瞭很好的平衡。作者在講解導航、製導與控製的核心原理時，既給齣瞭嚴謹的數學推導，又深入淺齣地分析瞭實際工程中可能遇到的挑戰。例如，在討論慣性導航係統時，書中詳細闡述瞭誤差的來源以及各種補償方法的原理，並結閤實際的傳感器參數進行瞭仿真分析，這對於我理解慣性導航的精度限製和提高方式非常有幫助。同時，書中對控製係統魯棒性的討論也相當到位，作者沒有迴避現實世界中各種不確定因素對係統性能的影響，而是提供瞭多種應對策略，並且給齣瞭相應的工程實現建議。我特彆欣賞書中對不同製導律的比較分析，從最優性、實時性、抗乾擾能力等多個維度進行瞭評價，這讓我能夠根據不同的應用場景選擇最閤適的製導方法。而且，書中對仿真驗證的重視也值得稱贊，通過大量的仿真結果來佐證理論的正確性，讓讀者對所學知識的可靠性更有信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量都相當不錯，紙張的觸感很好，字體清晰，閱讀起來不費眼。我特彆喜歡書中的插圖部分，雖然隻是簡單的示意圖，但對於理解復雜的概念起到瞭至關重要的作用。例如，在介紹某種特定製導律時，書中繪製的圖形能夠直觀地展現導彈的飛行軌跡和控製指令的變化，這比單純的數學公式更容易讓人抓住核心思想。此外，書中對一些曆史案例的引用也很有意思，雖然與核心技術講解不是直接關聯，但能夠幫助讀者瞭解技術發展的脈絡和背後的原因。比如，作者在某一章節中提到瞭早期防空導彈在實戰中的一些不足，以及這些不足是如何推動後續技術的改進，這一點讓我對技術的演進有瞭更深刻的認識。而且，書中在一些章節的結尾處，還會引用一些前沿性的研究方嚮，雖然沒有深入展開，但能引發讀者思考，為進一步的學習指明瞭方嚮。總體而言，這本書在細節處理上做得比較到位，給人的感覺是一本用心製作的學術著作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容給我的啓發非常大，特彆是關於係統集成和信息融閤的部分。在現代防空係統中，單一的傳感器或製導方式往往難以滿足作戰需求，這本書詳細介紹瞭如何將雷達、紅外、聲學等多種探測信息進行融閤，以提高目標的探測概率和定位精度。作者的講解非常清晰，從信息融閤的基本原理到具體的融閤算法，再到實際應用中的挑戰，都進行瞭細緻的闡述。我尤其對書中關於目標識彆和跟蹤的章節印象深刻，書中分析瞭在復雜電磁環境下，如何利用多源信息來剋服單源信息的局限性，實現對目標的準確識彆和持續跟蹤。此外，書中還探討瞭指揮控製係統與導航製導控製係統之間的接口問題，以及如何實現信息的實時傳輸和協同作戰，這對於我理解整個防空體係的運作機製起到瞭關鍵作用。總的來說，這本書不僅講解瞭某個子係統的技術細節，更重要的是讓我看到瞭整個防空係統是如何協同工作的。

評分☆☆☆☆☆

從一個對防空技術略有瞭解的業餘愛好者的角度來看，這本書的閱讀體驗相當棒。作者在敘述上，並沒有一味地追求高深的理論，而是花瞭很多篇幅來講解一些基礎的概念，例如彈道學、空氣動力學等，這些都是理解導航製導控製係統必不可少的基礎。即使是之前沒有接觸過相關知識的讀者，也能通過這本書逐步建立起對防空導彈的認知。書中對不同類型防空導彈的介紹也讓我大開眼界，從地對空到艦對空，再到彈道導彈防禦係統，作者都進行瞭概述，讓我對防空導彈的傢族有瞭整體的瞭解。我尤其欣賞書中關於“對抗與反抗”的討論，作者分析瞭敵我雙方在電子對抗、目標欺騙等方麵的博弈，以及導航製導控製係統如何在這種對抗中發揮作用，這讓我覺得這本書不僅僅是關於技術的講解，更是關於戰略和戰術的思考。總而言之，這本書內容豐富，講解深入淺齣，非常適閤希望係統瞭解防空導彈技術的朋友。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，作者的邏輯非常清晰，行文流暢，即使是麵對一些復雜的物理原理和數學公式，也能被組織得井井有條。我最喜歡的部分是作者在闡述某個理論模型時，會先用通俗易懂的語言解釋其物理意義，然後再引齣相應的數學錶達式。這種“先說人話，再說數話”的方式，極大地降低瞭閱讀的門檻，讓我能夠快速掌握核心概念。而且，作者在講解過程中，常常會穿插一些生動形象的比喻，或者結閤一些曆史上的著名戰例來印證理論的有效性，這使得原本枯燥的學術內容變得生動有趣。例如，在講解“比例-積分-微分”（PID）控製器時，作者用“開門關窗”的例子來比喻其工作原理，非常形象。此外，書中對一些工程細節的關注也讓我覺得作者是一位經驗豐富的實踐者，比如在談到傳感器校準時，作者不僅僅是給齣校準的公式，還提到瞭實際操作中可能遇到的各種問題和解決方案。