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臨近空間高超聲速飛行器控制系統基本原理

作者：編者:秦偉偉//劉剛//趙欣//王俊提//何兵
出版社：北京航空航天大學
ISBN：9787512425828

出版日期：2019/01/01
裝幀：平裝
頁數：247

人民幣：RMB 48 元售價：元

內容大鋼

臨近空間高超聲速飛行器是一個新興的研究領域，隨著人類探索能力的不斷提升，該領域將會出現更多創新性的理論、方法和技術。秦偉偉，劉剛，趙欣，王俊提，何兵編著的《臨近空間高超聲速飛行器控制系統基本原理》是臨近空間高超聲速武器設計與運用的專業教材，重點介紹臨近空間高超聲速飛行器控制系統的基本原理和相關專業基礎知識，內容包括臨近空間高超聲速飛行器的發展歷史及現狀、臨近空間大氣環境特徵、控制系統原理及分析、激光捷聯慣性導航系統、姿態控制系統、制導系統、彈星地通信基本原理以及高超聲速飛行器魯棒控制八部分。
本書適用於航空航天、空間工程、測控工程專業本科生高年級和研究生的專業學習，也可供有關科研人員參考使用。

作者介紹

編者:秦偉偉//劉剛//趙欣//王俊提//何兵

第1章  緒論
  1.1  臨近空間高超聲速飛行器
    1.1.1  高超聲速飛行器技術的起源
    1.1.2  高超聲速飛行器的特點與用途
    1.1.3  臨近空間高超聲速飛行器分類
  1.2  國內外發展概況
    1.2.1  助推滑翔再人飛行器
    1.2.2  可重複使用運載器
    1.2.3  吸氣式高超聲速飛行器
  1.3  我國高超聲速飛行器發展概況
第2章  臨近空間大氣飛行環境
  2.1  飛行空間
    2.1.1  航空空間
    2.1.2  航天空間
    2.1.3  臨近空間
    2.1.4  軌道飛行與亞軌道飛行
    2.1.5  飛行器
  2.2  大氣環境簡介
    2.2.1  大氣層組成
    2.2.2  大氣層的結構
    2.2.3  常用的大氣模型
  2.3  臨近空間大氣風場特性分析及模型
    2.3.1  風的定義
    2.3.2  大氣風場的變化特性
    2.3.3  大氣風場模型的表現形式
    2.3.4  臨近空間風場複合模型
  2.4  大氣密度特性分析及模型
    2.4.1  大氣密度變化特性
    2.4.2  密度擾動模型
  2.5  空間環境的影響
    2.5.1  臭氧
    2.5.2  輻射粒子
    2.5.3  原子氧
    2.5.4  水蒸氣及其他空間環境因素
    2.5.5  電離層的影響
  2.6  臨近空間的軍事用途
    2.6.1  臨近空間飛行器的軍事用途
    2.6.2  臨近空間的戰略價值
第3章  高超聲速飛行器控制系統分析
  3.1  高超聲速飛行器控制系統概述
    3.1.1  飛行器控制系統基本功能
    3.1.2  控制系統的基本組成
    3.1.3  制導系統
    3.1.4  姿態控制系統
    3.1.5  飛行器對控制系統的基本要求
  3.2  控制系統分析與設計中的常用坐標系
    3.2.1  有關地球參數
    3.2.2  常用坐標系
    3.2.3  坐標系間的方向餘弦矩陣
    3.2.4  描述臨近空間飛行器運動的幾個角度

  3.3  臨近空間高超聲速飛行器控制系統結構
    3.3.1  飛行控制系統功用及組成
    3.3.2  高超聲速飛行器姿態控制系統方案
    3.3.3  高超聲速飛行器軌跡控制系統方案
第4章  高超聲速飛行器組合導航技術
  4.1  概述
    4.1.1  基本概念
    4.1.2  慣性技術發展及應用
  4.2  慣性導航系統
    4.2.1  慣性導航的基本原理
    4.2.2  慣性導航系統分類
    4.2.3  組合導航系統
  4.3  捷聯慣性導航系統
    4.3.1  捷聯慣性導航系統的基本原理
    4.3.2  捷聯導航系統的組成
    4.3.3  捷聯導航系統姿態計算基本原理
  4.4  激光捷聯慣性測量組合原理及組成
    4.4.1  組成及結構特徵
    4.4.2  功用
    4.4.3  基本工作原理
    4.4.4  激光陀螺儀
    4.4.5  石英加速度計
第5章  高超聲速飛行器姿態控制系統原理
  5.1  姿態控制系統概述
    5.1.1  姿態控制系統基本組成
    5.1.2  姿態控制系統基本功用
    5.1.3  姿態控制系統的指標要求
    5.1.4  典型姿態控制方法
  5.2  姿態控制系統方案
    5.2.1  極點配置設計原理
    5.2.2  控制系統的性能指標確定
  5.3  一類高超聲速飛行器姿態控制系統工作過程及基本原理
    5.3.1  姿態控制系統工作過程
    5.3.2  姿態控制系統工作原理
第6章  高超聲速飛行器制導系統原理
  6.1  飛行器制導系統概述
    6.1.1  制導系統分類
    6.1.2  再入滑翔制導系統組成及原理
    6.1.3  末制導系統組成及原理
  6.2  高超聲速飛行器運動數學模型
    6.2.1  運動方程組的建立
    6.2.2  運動方程組的簡化
  6.3  飛行器主動段運動數學模型
    6.3.1  氣動力方程
    6.3.2  飛行器剛體運動方程
    6.3.3  氣動力/推力矢量組合控制飛行器動力學方程
    6.3.4  氣動力/噴流組合控制飛行器動力學方程
    6.3.5  飛行器機體動力學模型簡化
  6.4  臨近空間高超聲速飛行器軌跡優化
    6.4.1  高超聲速飛行器軌跡優化概述

    6.4.2  臨近空間高超聲速飛行器制導模型
    6.4.3  軌跡優化的數值方法
  6.5  臨近空間高超聲速飛行器末制導律設計
    6.5.1  運動方程
    6.5.2  最優導引律設計
    6.5.3  速度方向控制三自由度模擬數學模型
第7章  臨近空間飛行器彈星地通信基本原理
  7.1  臨近空間高超聲速飛行器測控通信系統概述
    7.1.1  臨近空間高超聲速飛行器特點分析
    7.1.2  臨近空間高超聲速飛行器對測控通信的技術需求分析
    7.1.3  臨近空間高超聲速飛行器測控通信策略分析
  7.2  衛星鏈路基本概念
    7.2.1  等效全向輻射功率
    7.2.2  雜訊溫度Te
    7.2.3  品質因素
    7.2.4  系統熱雜訊
  7.3  中繼衛星與臨近空間飛行器通信鏈路
    7.3.1  我國中繼衛星系統
    7.3.2  星地通信鏈路介紹
    7.3.3  彈星地雙向通信鏈路構建
  7.4  星彈鏈路損耗計算
    7.4.1  自由空間傳播損耗
    7.4.2  星地鏈路附加損耗
    7.4.3  鏈路通信余量的計算
第8章  高超聲速飛行器魯棒控制技術
  8.1  高超聲速飛行器控制概述
    8.1.1  高超聲速飛行器控制研究現狀
    8.1.2  高超聲速巡航飛行器控制關鍵技術問題分析
  8.2  面向控制的高超聲速巡航飛行器數學建模
    8.2.1  高超聲速巡航飛行器飛行動態特性
    8.2.2  高超聲速巡航飛行器動力學模型
  8.3  高超聲速巡航飛行器魯棒變增益控制設計
    8.3.1  基於魯棒變增益的控制系統分析與設計基礎
    8.3.2  基於LPV的高超聲速飛行器魯棒控制律設計
  8.4  高超聲速巡航飛行器魯棒預測控制方法設計
    8.4.1  模型預測控制基礎
    8.4.2  高超聲速巡航飛行器約束特性分析
    8.4.3  基於LPV的魯棒模型預測控制律設計
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