目錄
第1章 緒論 1
1.1 航空母艦與艦載機(jī) 1
1.2 艦載機(jī)起飛與著艦 5
1.2.1 艦載機(jī)起飛 5
1.2.2 艦載機(jī)著艦 6
1.3 艦載機(jī)著艦系統(tǒng) 7
1.3.1 著艦系統(tǒng)發(fā)展歷程 7
1.3.2 著艦?zāi)�態(tài)與進(jìn)場(chǎng)著艦規(guī)范 8
1.3.3 自動(dòng)著艦系統(tǒng)架構(gòu)與工作原理 9
1.4 自動(dòng)著艦引導(dǎo)與控制關(guān)鍵技術(shù) 11
1.4.1 艦載機(jī)數(shù)學(xué)建模 11
1.4.2 著艦引導(dǎo) 11
1.4.3 著艦飛行控制 12
1.4.4 動(dòng)力補(bǔ)償/自動(dòng)油門(mén)控制 14
1.4.5 甲板運(yùn)動(dòng)建模、預(yù)估與補(bǔ)償 15
1.4.6 艦尾氣流建模與抑制 17
1.4.7 雷達(dá)測(cè)量噪聲抑制 17
1.4.8 復(fù)飛/逃逸決策與控制 18
第2章 艦載機(jī)起飛及進(jìn)近著艦全過(guò)程 20
2.1 起飛模式及起飛過(guò)程 20
2.1.1 滑躍起飛 20
2.1.2 彈射起飛 21
2.2 返航進(jìn)近著艦過(guò)程 24
2.3 返航進(jìn)近著艦?zāi)�態(tài)Ⅰ——目視進(jìn)近及目視著艦 25
2.3.1 模式Ⅰ飛行航線 25
2.3.2 模式Ⅰ中的馬歇爾等待航線 29
2.3.3 F/A-18飛機(jī)目視著艦航線 30
2.4 返航進(jìn)近著艦?zāi)�態(tài)Ⅱ——儀表引導(dǎo)進(jìn)近及目視著艦 32
2.4.1 模式Ⅱ飛行航線 32
2.4.2 模式Ⅱ中的馬歇爾航線 33
2.5 返航進(jìn)近著艦?zāi)�態(tài)Ⅲ——儀表引導(dǎo)進(jìn)近及全自動(dòng)著艦 35
2.5.1 模式Ⅲ飛行航線 36
2.5.2 模式Ⅲ中的馬歇爾等待航線 37
2.5.3 模式Ⅲ的ICLS進(jìn)近航線 38
2.5.4 模式Ⅲ的AWCLS著艦 38
2.6 返航著艦?zāi)Ｊ舰簟�—緊急著艦 41
2.7 逃逸/復(fù)飛過(guò)程 42
思考題 42
第3章 艦載機(jī)起飛控制 43
3.1 艦載機(jī)彈射起飛系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 43
3.1.1 艦載機(jī)動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 43
3.1.2 艦載機(jī)起落架數(shù)學(xué)模型 46
3.1.3 彈射器數(shù)學(xué)模型 48
3.2 艦面滑跑階段運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 50
3.2.1 滑躍起飛滑跑階段的飛機(jī)運(yùn)動(dòng)模型 50
3.2.2 彈射起飛滑跑階段的飛機(jī)運(yùn)動(dòng)模型 51
3.3 離艦上升階段自動(dòng)飛行控制 54
3.3.1 起飛控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 54
3.3.2 起飛控制增穩(wěn)系統(tǒng) 55
3.3.3 起飛自動(dòng)飛行控制系統(tǒng) 56
3.4 起飛安全離艦的影響因素及安全準(zhǔn)則 57
3.4.1 甲板運(yùn)動(dòng)影響分析 57
3.4.2 艦首氣流影響分析 59
3.4.3 其他因素影響分析 62
3.4.4 彈射起飛安全準(zhǔn)則 63
思考題 64
第4章 艦載機(jī)著艦引導(dǎo) 65
4.1 艦載機(jī)光學(xué)著艦引導(dǎo) 65
4.1.1 艦載機(jī)菲涅耳透鏡光學(xué)助降引導(dǎo)設(shè)備 69
4.1.2 艦載機(jī)菲涅耳透鏡光學(xué)助降引導(dǎo)幾何 70
4.2 艦載機(jī)儀表著艦引導(dǎo) 80
4.2.1 艦載機(jī)儀表著艦引導(dǎo)設(shè)備 80
4.2.2 艦載機(jī)儀表著艦引導(dǎo)幾何 83
4.3 艦載機(jī)自動(dòng)著艦引導(dǎo) 87
4.3.1 艦載機(jī)自動(dòng)著艦引導(dǎo)設(shè)備 87
4.3.2 艦載機(jī)自動(dòng)著艦引導(dǎo)幾何 90
4.4 艦上控制進(jìn)場(chǎng)著艦系統(tǒng) 93
4.4.1 CCA工作原理及引導(dǎo)設(shè)備 93
4.4.2 CCA著艦航線幾何 95
思考題 95
第5章 甲板運(yùn)動(dòng)與補(bǔ)償 96
5.1 甲板運(yùn)動(dòng)建模 96
5.1.1 正弦波組合的甲板運(yùn)動(dòng)模型 96
5.1.2 基于功率譜的甲板運(yùn)動(dòng)模型 97
5.1.3 基于Conolly線性理論的甲板運(yùn)動(dòng)模型 98
5.2 甲板運(yùn)動(dòng)仿真及影響因素分析 100
5.2.1 甲板運(yùn)動(dòng)仿真設(shè)置 100
5.2.2 海況對(duì)甲板運(yùn)動(dòng)的影響 100
5.2.3 艦船航速對(duì)甲板運(yùn)動(dòng)的影響 101
5.2.4 艦船遭遇角對(duì)甲板運(yùn)動(dòng)的影響 104
5.2.5 艦船大小對(duì)甲板運(yùn)動(dòng)的影響 105
5.3 縱向甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 106
5.3.1 自動(dòng)著艦縱向甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng) 107
5.3.2 縱向甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器設(shè)計(jì) 108
5.3.3 縱向甲板運(yùn)動(dòng)預(yù)估器設(shè)計(jì) 110
5.3.4 縱向甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償仿真驗(yàn)證 111
5.4 側(cè)向甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 113
5.4.1 側(cè)向甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償策略 113
5.4.2 側(cè)向甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償仿真驗(yàn)證 115
思考題 116
第6章 艦載機(jī)著艦控制 117
6.1 艦載機(jī)著艦增穩(wěn)控制 117
6.1.1 艦載機(jī)著艦縱向增穩(wěn)控制 117
6.1.2 艦載機(jī)著艦側(cè)向增穩(wěn)控制 117
6.1.3 艦載機(jī)著艦動(dòng)力補(bǔ)償控制 119
6.2 艦載機(jī)光學(xué)助降控制 123
6.2.1 基于菲涅耳透鏡的艦載機(jī)下滑控制 123
6.2.2 基于激光引導(dǎo)的艦載機(jī)對(duì)中控制 128
6.3 艦載機(jī)儀表著艦控制 130
6.3.1 ILS縱向下滑著艦引導(dǎo)系統(tǒng) 130
6.3.2 ILS側(cè)向著艦引導(dǎo)系統(tǒng) 132
6.4 艦載機(jī)全自動(dòng)著艦控制 133
6.4.1 自動(dòng)著艦縱向通道基本控制結(jié)構(gòu) 134
6.4.2 自動(dòng)著艦側(cè)向通道基本控制結(jié)構(gòu) 137
6.5 艦載機(jī)著艦安全控制 139
6.5.1 單發(fā)停車(chē)模態(tài)著艦安全控制 139
6.5.2 著艦?zāi)Ｊ角袚Q與安全控制 142
思考題 146
第7章 艦載機(jī)復(fù)飛與逃逸 147
7.1 縱側(cè)向復(fù)飛準(zhǔn)則與復(fù)飛區(qū)的建立 147
7.1.1 縱向復(fù)飛準(zhǔn)則與復(fù)飛區(qū)的建立 147
7.1.2 側(cè)向復(fù)飛準(zhǔn)則與復(fù)飛區(qū)的建立 150
7.2 艦載機(jī)復(fù)飛決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真驗(yàn)證 154
7.2.1 艦載機(jī)復(fù)飛決策系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 155
7.2.2 基于小擾動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型的艦載機(jī)復(fù)飛決策 156
7.2.3 基于終端狀態(tài)預(yù)估方程的艦載機(jī)復(fù)飛決策 165
7.2.4 具有推力矢量的復(fù)飛決策系統(tǒng) 170
7.3 艦載機(jī)逃逸控制 173
思考題 175
第8章 艦載機(jī)起飛著艦綜合仿真 176
8.1 艦載機(jī)起飛著艦綜合仿真系統(tǒng)架構(gòu)及功能 176
8.1.1 仿真系統(tǒng)的架構(gòu) 176
8.1.2 艦載機(jī)起飛著艦仿真系統(tǒng)功能 177
8.2 仿真系統(tǒng)功能模塊 177
8.2.1 飛機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真模塊 177
8.2.2 艦載機(jī)著艦引導(dǎo)模塊 180
8.2.3 艦載機(jī)飛行控制律模塊 181
8.2.4 艦載機(jī)動(dòng)力補(bǔ)償模塊 181
8.2.5 艦尾氣流仿真模塊 181
8.2.6 甲板運(yùn)動(dòng)仿真模塊 182
8.2.7 甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償仿真模塊 183
8.2.8 視景仿真模塊 183
8.3 仿真系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境 183
8.4 仿真系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 184
8.4.1 飛機(jī)氣動(dòng)模型初始條件設(shè)置 184
8.4.2 著艦環(huán)境初始條件設(shè)置 186
8.4.3 控制參數(shù)初始條件設(shè)置 187
8.4.4 海洋環(huán)境初始條件設(shè)置 187
8.5 數(shù)據(jù)輸出與動(dòng)畫(huà)顯示 188
8.6 艦載機(jī)著艦綜合仿真驗(yàn)證結(jié)果 189
8.6.1 艦載機(jī)縱向著艦仿真 189
8.6.2 艦載機(jī)側(cè)向著艦仿真 191
思考題 193
參考文獻(xiàn) 194