本書詳細講解了運載火箭彈道的基本原理及彈道設(shè)計方法，逐步引導讀者熟悉制導和姿態(tài)控制技術(shù)，著重論述了攝動制導、顯式制導、組合制導等理論知識，在介紹了運載火箭動態(tài)特性研究方法的基礎(chǔ)上，對運載火箭飛行器縱（側(cè)）向動態(tài)特性進行了深入分析。本書堅持“需求牽引，緊盯主題，循序漸進，層次分明”的編寫原則，旨在深入分析運載火箭這一復雜運動系統(tǒng)的特殊矛盾，建立描述其運動的微分方程，揭示運載火箭運動的客觀規(guī)律，并應用這些規(guī)律解決工程實際問題。本書可以作為高校航天、導航與制導、兵器測試與發(fā)射專業(yè)方向高年級本科及碩士教材，也可作為航天、導航與制導、總體等方向工程技術(shù)人員的參考用書。
前言
第1章緒論
11概述
12制導技術(shù)
13姿態(tài)控制技術(shù)
14研究途徑
第2章常用坐標系及其轉(zhuǎn)換
21空間點位的天文坐標和大地坐標
211大地水準面與天文坐標
212地球橢球與大地坐標
22大地坐標與地心坐標系的關(guān)系
221大地坐標至地心坐標系轉(zhuǎn)換
222地心球坐標及其與大地坐標、地心直角坐標的關(guān)系
23坐標系間的轉(zhuǎn)換矩陣
231初等轉(zhuǎn)換矩陣的幾何推導
232方向余弦矩陣
233坐標系轉(zhuǎn)換矩陣的歐拉角表示
24發(fā)射坐標系和箭體坐標系
241發(fā)射坐標系
242箭體坐標系
243箭體坐標系與發(fā)射坐標系的關(guān)系
244發(fā)射坐標系與地心坐標系的關(guān)系
25慣性坐標系
251慣性坐標系定義
252慣性坐標系與發(fā)射坐標系的關(guān)系
253慣性坐標系與箭體坐標系的關(guān)系
254慣性系姿態(tài)角與發(fā)射系姿態(tài)角的關(guān)系
26速度坐標系
261速度坐標系定義
262速度坐標系與發(fā)射坐標系的關(guān)系
263速度坐標系與箭體坐標系的關(guān)系
27軌跡坐標系
271軌跡坐標系定義
272軌跡坐標系與速度坐標系的關(guān)系
273軌跡坐標系與發(fā)射坐標系的關(guān)系
274軌跡坐標系與箭體坐標系的關(guān)系
28北天東坐標系
281北天東坐標系定義
282北天東坐標系與慣性坐標系的關(guān)系
283北天東坐標系與發(fā)射坐標系的關(guān)系
第3章運載火箭運動方程
31變質(zhì)量力學基本原理
311變質(zhì)量質(zhì)點的基本方程
312變質(zhì)量質(zhì)點系的質(zhì)心運動方程和繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動方程
32作用在火箭上的力和力矩
321附加力、附加力矩及發(fā)動機特性
322控制力和控制力矩
323地球引力和重力
324空氣動力及空氣動力矩
33火箭的飛行及彈道分段
331飛行概述
332彈道飛段
34運載火箭主動段運動方程
341運載火箭矢量形式的運動學方程
342發(fā)射坐標系中的空間彈道方程的一般形式
343發(fā)射坐標系中的空間彈道計算方程
344在速度坐標系中建立的空間彈道方程
35自由段運動方程
351自由飛行段軌道方程
352軌道方程式的討論
353射程與主動段終點參數(shù)的關(guān)系
354火箭被動段飛行時間的計算
第4章運載火箭彈道設(shè)計
41彈道工程設(shè)計方法
411飛行程序的任務和要求
412飛行程序的選擇方法
413滿足這些特殊要求的實際飛行程序
42主動段彈道最優(yōu)飛行程序設(shè)計
421狀態(tài)方程
422共軛方程和橫截條件
423控制變量的確定
43真空段彈道最優(yōu)設(shè)計
431最優(yōu)飛行程序選擇
432發(fā)動機推力程序的最優(yōu)設(shè)計
第5章彈道攝動制導理論及方法
51攝動法的基本思想
52用攝動法研究擾動因素對載荷落點偏差的影響
521落點偏差概念、生成及表示
522全射程偏導數(shù)的計算
53攝動方程的建立
531主動段攝動方程
532箭體結(jié)構(gòu)參數(shù)偏差對主動段彈道的影響
533自由飛行段攝動方程的研究
54載荷落點偏差控制的任務及其控制方法
55按速度關(guān)機的射程控制方案的研究
551按速度關(guān)機時射程偏差的計算公式
552按速度關(guān)機的射程偏差與按時間關(guān)機的射程偏差的比較
56按火箭縱軸方向視速度關(guān)機的射程控制
57滿足ΔL=0的補償關(guān)機射程控制方案
58利用共軛方程建立ΔL=0的全補償關(guān)機方程
59橫向?qū)б头ㄏ驅(qū)б?br>591橫向?qū)б?br>592法向?qū)б?br>第6章顯式制導方法
61顯式制導的基本思想
611瞬時位置和速度的計算
612根據(jù)瞬時位置和速度產(chǎn)生控制信號，將火箭控制在射面內(nèi)
613計算射程角
62閉路制導方法研究
621基本假設(shè)
622導航計算的遞推算法
623當前點位置的球坐標表示
624需要速度的確定
625閉路制導的導引
626閉路制導的關(guān)機控制
63地球扁率和再入段空氣動力影響的計算和補償
631地球扁率對被動段彈道影響的計算
632再入段空氣動力的影響
64落點偏差的修正
641利用計算所得落點偏差來修正落點坐標
642利用落點偏差修正關(guān)機點速度
643根據(jù)落點偏差，用脈沖過渡函數(shù)計算關(guān)機點修正速度
65迭代制導法
651將VK控制到V~K
652將rK控制到r~K、VrK控制到V~rK
第7章運載火箭動態(tài)特性的研究方法
71火箭穩(wěn)定性和操縱性的概念
711穩(wěn)定性的概念
712操縱性的概念
72火箭擾動運動的研究方法
721用數(shù)值積分法解火箭擾動運動方程組
722小擾動法
73火箭運動方程的線性化
731微分方程組線性化的方法
732空氣動力和力矩表達式的線性化
733運動方程的線性化
74火箭擾動運動的分組
75固化系數(shù)法
第8章運載火箭箭體縱向動態(tài)特性分析
81縱向擾動運動的解、特征方程式
82縱向擾動運動特性分析及縱向穩(wěn)定性條件
821特征方程式的根和其系數(shù)間的關(guān)系
822縱向干擾運動的特性
823縱向穩(wěn)定性條件
824特征方程式根的求法
825振蕩周期和阻尼度的確定
83擾動運動的典型例子及擾動運動的兩種模態(tài)
831擾動運動的典型例子
832擾動運動的兩種模態(tài)
84短周期運動的簡化分析
85運載火箭縱向擾動運動分析
851靜穩(wěn)定的火箭
852靜不穩(wěn)定的火箭
853火箭的縱向穩(wěn)定性分析
86箭體的縱向傳遞函數(shù)及結(jié)構(gòu)圖的組成
861箭體的縱向傳遞函數(shù)
862縱向擾動運動的結(jié)構(gòu)圖
87箭體縱向傳遞函數(shù)的簡化
88舵作階躍偏轉(zhuǎn)時，縱向動態(tài)特性討論
881法向過載的傳遞函數(shù)
882過渡過程的性能指標和箭體的傳遞函數(shù)
89箭體的對數(shù)頻率特性
891Δα、Δθ·、Δny的對數(shù)頻率特性曲線
892Δθ、Δφ的對數(shù)頻率特性曲線
第9章運載火箭箭體側(cè)向動態(tài)特性分析
91側(cè)向擾動運動方程及其簡化
911側(cè)向空氣動力導數(shù)
912側(cè)向擾動運動方程組及其簡化
92側(cè)向穩(wěn)定性分析
921側(cè)向擾動運動方程的解
922側(cè)向擾動運動的三種典型運動
923側(cè)向三種典型運動模態(tài)的分析
93側(cè)向穩(wěn)定性邊界的討論
94箭體的側(cè)向傳遞函數(shù)
941滾動運動的傳遞函數(shù)
942箭體的側(cè)向傳遞函數(shù)
943滾動運動的對數(shù)頻率特性
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