高可靠運載火箭控制系統(tǒng)設計

第1章 概述
1.1 國外運載火箭控制技術的發(fā)展
1.1.1 美國
1.1.2 歐洲
1.1.3 其他國家
1.2 我國運載火箭控制技術的發(fā)展
參考文獻
第2章 運載火箭飛行控制系統(tǒng)的設計
2.1 控制系統(tǒng)設計的基本流程
2.2 控制系統(tǒng)方案論證與設計的重點內容
2.3 飛行控制系統(tǒng)的綜合集成與實現(xiàn)
2.3.1 系統(tǒng)設計的迭代過程
2.3.2 傳統(tǒng)設計方法
2.3.3 軟硬件協(xié)同設計方法
2.4 控制系統(tǒng)的組成
2.4.1 制導系統(tǒng)
2.4.2 姿態(tài)控制系統(tǒng)
2.4.3 時序控制系統(tǒng)
2.4.4 電源配電系統(tǒng)
2.5 控制系統(tǒng)的工作過程
參考文獻
第3章 制導系統(tǒng)設計
3.1 常用坐標系和坐標轉換
3.1.1 常用坐標系
3.1.2 常用坐標系之間的轉換
3.2 慣性導航技術
3.2.1 慣性導航器件及其工作原理
3.2.2 初始對準設計
3.2.3 箭體姿態(tài)計算和導航方程
3.3 組合導航技術
3.3.1 輔助導航系統(tǒng)
3.3.2 慣性/衛(wèi)星組合導航工作原理
3.3.3 濾波器設計
3.4 制導方法
3.4.1 制導方法概述
3.4.2 攝動制導方法
3.4.3 迭代制導方法
3.5 入軌精度計算
3.5.1 軌道根數(shù)的計算
3.5.2 系統(tǒng)干擾和誤差項
3.5.3 蒙特卡洛模擬打靶方法
3.5.4 制導誤差計算方法
參考文獻
第4章 姿態(tài)控制系統(tǒng)設計
4.1 箭體姿態(tài)運動方程
4.1.1 箭體剛體運動方程
4.1.2 箭體晃動運動方程
4.1.3 箭體彈性運動方程
4.1.4 箭體姿態(tài)運動方程
4.2 姿態(tài)控制系統(tǒng)設計
4.2.1 控制方案
4.2.2 箭體剛體穩(wěn)定方法
4.2.3 箭體晃動運動穩(wěn)定方法
4.2.4 箭體彈性運動穩(wěn)定方法
4.2.5 系統(tǒng)靜態(tài)增益設計方法
4.3 校正網(wǎng)絡形式和參數(shù)選擇
4.3.1 常用的網(wǎng)絡形式
4.3.2 低頻段網(wǎng)絡形式選取
4.3.3 高頻段網(wǎng)絡形式選取
4.3.4 網(wǎng)絡參數(shù)設計形式選取
4.4 制導系統(tǒng)對姿控系統(tǒng)的影響分析
參考文獻
第5章 飛行軟件設計與測試
5.1 飛行軟件的組成及功能
5.2 飛行軟件的開發(fā)流程
5.2.1 軟件工程化
5.2.2 軟件開發(fā)模型
5.3 飛行軟件開發(fā)示例——飛行控制軟件
5.3.1 基本功能分析
5.3.2 軟件初步危險分析及軟件等級確定
5.3.3 軟件的FTA
5.3.4 軟件的FMEA
5.3.5 軟件開發(fā)小結
5.4 嵌入式實時操作系統(tǒng)
5.4.1 操作系統(tǒng)使用性分析
5.4.2 操作系統(tǒng)功能分析與應用
5.4.3 小結
5.5 飛行軟件的測試
5.5.1 白盒測試
5.5.2 黑盒測試
參考文獻
第6章 可靠性設計與分析
6.1 可靠性設計技術簡介
6.1.1 故障檢測和隔離技術
6.1.2 冗余技術
6.1.3 冗余設計在飛行控制系統(tǒng)中的應用
6.2 制導系統(tǒng)的可靠性設計
6.2.1 慣性測量信息的冗余設計
6.2.2 其他可靠性設計措施
6.3 姿態(tài)控制系統(tǒng)的可靠性設計
6.3.1 姿控控制小回路的冗余設計
6.3.2 角速率測量信號的冗余設計
6.3.3 其他可靠性設計措施
6.4 時序控制系統(tǒng)的可靠性設計
6.4.1 多數(shù)表決電路
6.4.2 初始狀態(tài)的控制與檢查
6.4.3 中止關機的冗余處理
6.4.4 分離控制
6.5 電源及供配電系統(tǒng)的可靠性設計
6.5.1 一次電源的冗余設計
6.5.2 二次電源的冗余設計
6.5.3 供配電的可靠性設計
6.6 主要控制系統(tǒng)配套產(chǎn)品的可靠性設計
6.6.1 總線系統(tǒng)的可靠性設計
6.6.2 計算機/控制器的可靠性設計
6.6.3 伺服控制子系統(tǒng)的冗余設計
6.7 飛行控制軟件可靠性設計
6.7.1 與軟件結構相關的可靠性技術
6.7.2 與多機冗余相關的可靠性技術
6.7.3 與接口相關的可靠性技術
6.7.4 其他可靠性設計注意事項
6.8 其他可靠性設計措施
6.8.1 并聯(lián)/串并聯(lián)/并串聯(lián)設計的風險及其可測試性設計
6.8.2 系統(tǒng)中屏蔽與接地的處理
6.8.3 接口電路的隔離與驗證
6.9 可靠性分析
6.9.1 FMEA
6.9.2 FTA
6.9.3 分析示例
參考文獻
第7章 地面測試與發(fā)射控制技術
7.1 測發(fā)控系統(tǒng)組成、功能及工作流程
7.1.1 發(fā)射控制
7.1.2 測試
7.2 前端測發(fā)控系統(tǒng)
7.2.1 基于標準總線的測試系統(tǒng)
7.2.2 邏輯控制/指令電路設計
7.2.3 供配電功能設計
7.2.4 點火及緊急關機控制
7.2.5 前后端網(wǎng)絡通信
7.3 后端測發(fā)控系統(tǒng)
7.3.1 發(fā)控臺
7.3.2 B碼控制組合
7.3.3 計算機的功能分配
7.4 地面測發(fā)控系統(tǒng)軟件
7.5 地面測發(fā)控系統(tǒng)的可靠性設計
7.5.1 VXI/PXI與PLC的冗余控制
7.5.2 雙采集測量系統(tǒng)
7.5.3 點火及緊急關機控制功能
7.5.4 前后端網(wǎng)絡通信系統(tǒng)
7.5.5 地面供電設計
7.5.6 應急控制功能
7.5.7 主控計算機的冗余設計
7.5.8 B碼終端的冗余設計
7.6 系統(tǒng)級試驗
7.6.1 分系統(tǒng)測試
7.6.2 總檢查測試
參考文獻