導彈飛行仿真

目錄
“電子與信息作戰(zhàn)”叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 背景 1
1.1.1 導彈飛行仿真描述 2
1.1.2 導彈飛行仿真的目的 3
1.1.3 導彈飛行仿真的實現(xiàn) 4
1.2 本書的編寫目的 4
1.3 本書的涵蓋范圍 5
1.4 本書的結(jié)構(gòu)組成 5
第2章 導彈系統(tǒng)概述 6
2.0 符號表 6
2.1 引言 6
2.2 導彈 8
2.2.1 導引頭 8
2.2.2 自動駕駛儀 20
2.2.3 控制 20
2.2.4 戰(zhàn)斗部和引信 24
2.2.5 推進系統(tǒng) 28
2.2.6 彈體 32
第3章 導彈仿真綜述 34
3.0 符號表 34
3.1 引言 34
3.2 導彈仿真的目的 36
3.2.1 導彈仿真目的分析 36
3.2.2 本書側(cè)重的仿真目的 39
3.3 導彈仿真的要素 39
3.3.1 導彈制導與控制的仿真39
3.3.2 導彈和目標運動仿真 40
3.3.3 坐標系的作用 44
3.3.4 計算周期 47
3.4 仿真的細節(jié)層次 49
3.4.1 匹配仿真目標的建模 50
3.4.2 滿足本書目標所需的模型復雜度 51
第4章 導彈動力學 53
4.0 符號表 53
4.1 引言 56
4.2 術(shù)語和規(guī)約 57
4.3 基本方程 59
4.3.1 牛頓第二運動定律 60
4.3.2 旋轉(zhuǎn)參考系 61
4.4 力和力矩 65
4.4.1 空氣動力和力矩 65
4.4.2 推力和力矩 67
4.4.3 重力 70
4.5 運動方程 73
4.5.1 平移方程 74
4.5.2 轉(zhuǎn)動方程 76
4.6 運動方程的應(yīng)用 81
第5章 作用在導彈上的空氣動力 82
5.0 符號表 82
5.1 引言 84
5.2 空氣動力系數(shù) 85
5.2.1 空氣動力系數(shù)的應(yīng)用 85
5.2.2 阻力系數(shù) 90
5.2.3 升力系數(shù) 93
5.2.4 力矩系數(shù) 94
5.3 氣動穩(wěn)定性導數(shù) 97
5.3.1 升力曲線斜率 99
5.3.2 靜態(tài)俯仰穩(wěn)定性導數(shù) 99
5.3.3 動態(tài)穩(wěn)定性導數(shù) 99
5.3.4 滾動穩(wěn)定性導數(shù) 100
5.4 空氣動力系數(shù)的確定 100
5.4.1 分析預(yù)測法 101
5.4.2 風洞測試 102
5.4.3 飛行試驗 104
5.5 大氣特性 105
5.6 導彈空氣動力和力矩公式 106
5.6.1 力和力矩 106
5.6.2 系數(shù) 107
5.6.3 簡化式 108
5.7 滾動彈體考慮因素 109
5.7.1 滾動參考坐標系 110
5.7.2 忽略低滾動速率 111
5.7.3 平均空氣動力系數(shù) 111
5.7.4 馬格努斯效應(yīng) 112
5.7.5 舵偏角調(diào)制 112
第6章 導彈推進系統(tǒng) 113
6.0 符號表 113
6.1 引言 113
6.2 推進系統(tǒng)分類 114
6.2.1 固體推進劑火箭發(fā)動機 114
6.2.2 吸氣增強式火箭發(fā)動機 114
6.2.3 液體推進劑火箭發(fā)動機 115
6.2.4 渦輪噴氣發(fā)動機 115
6.2.5 沖壓發(fā)動機 115
6.3 推力和質(zhì)量參數(shù)仿真 115
6.3.1 藥柱溫度 116
6.3.2 參考條件 116
6.3.3 質(zhì)量變化 116
6.3.4 筒式發(fā)射 117
6.4 推力和力矩矢量 117
第7章 導彈及目標運動 119
7.0 符號表 119
7.1 引言 123
7.2 坐標系 123
7.3 導彈運動 124
7.3.1 初始狀態(tài) 124
7.3.2 導彈飛行 125
7.4 目標運動 137
7.4.1 勻速直線飛行 138
7.4.2 機動飛行 138
7.5 導彈目標相對幾何關(guān)系 142
7.5.1 相對位置 143
7.5.2 相對姿態(tài) 143
7.5.3 脫靶距離 144
第8章 制導與控制建模 148
8.0 符號表 148
8.1 引言 151
8.2 制導模型 152
8.2.1 導引頭建模 152
8.2.2 制導處理器建模 160
8.2.3 自動駕駛建模 164
8.2.4 陸基制導建模 167
8.3 控制系統(tǒng)建模 171
8.4 硬件替換 173
8.4.1 導彈硬件替換的描述 174
8.4.2 導引頭硬件替換 177
8.4.3 自動駕駛儀硬件替換 179
8.4.4 控制系統(tǒng)硬件替換 179
第9章 場景仿真 180
9.1 引言 180
9.2 場景要素 181
9.2.1 目標 181
9.2.2 場景背景 184
9.2.3 對抗措施 184
9.2.4 大氣和距離效應(yīng) 186
9.3 場景仿真方法 187
9.3.1 數(shù)學場景仿真 187
9.3.2 實物場景仿真 187
9.3.3 電子場景仿真 189
9.4 場景仿真設(shè)備 189
9.4.1 光電場景 189
9.4.2 射頻場景 194
第10章 仿真實現(xiàn) 197
10.0 符號表 197
10.1 引言 198
10.2 計算機的選擇 199
10.2.1 傳統(tǒng)硬件 201
10.2.2 現(xiàn)代硬件 202
10.2.3 仿真計算機設(shè)備示例 203
10.2.4 次要考慮 204
10.3 計算機語言的選擇 205
10.3.1 傳統(tǒng)語言 205
10.3.2 現(xiàn)代語言 207
10.4 仿真解算技術(shù) 210
10.4.1 微分方程的數(shù)值解法 211
10.4.2 傳遞函數(shù)的數(shù)字解法 221
10.4.3 半實物仿真應(yīng)考慮的問題 228
第11章 校核與驗證 233
11.1 引言 233
11.2 校核 234
11.3 驗證 234
11.3.1 可信度層次 235
11.3.2 測試結(jié)果對比 235
11.3.3 場景確認 238
11.4 確認 238
11.5 方法選擇 238
第12章 仿真集成 240
12.0 符號表 240
12.1 引言 245
12.2 仿真實例 245
12.2.1 場景 245
12.2.2 目標 245
12.2.3 程序結(jié)構(gòu) 246
12.2.4 仿真設(shè)計 246
12.2.5 輸入數(shù)據(jù) 247
12.2.6 初始化 250
12.2.7 火控 251
12.2.8 大氣 252
12.2.9 相當位置和速度 253
12.2.10 測試接近速度 253
12.2.11 導引頭 254
12.2.12 制導與控制 255
12.2.13 氣動力 258
12.2.14 推進 262
12.2.15 重力 262
12.2.16 運動方程 263
12.2.17 更新 266
12.2.18 子程序 268
12.2.19 結(jié)果 271
參考文獻 282