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遠端火箭飛行動力學與制導（簡體書）
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作者簡介
名人/編輯推薦
目次
商品簡介
陳克俊、劉魯華、孟云鶴編著的《遠程火箭飛行 動力學與制導》深入分析了彈道導彈和運載火箭及其 有效栽荷的運動狀態，建立了其 運動微分方程，揭示了飛行器運動的客觀規律，研究 了飛行器制導的基本原理，并 對飛行動力學與制導有關的工程實際問題如總體設計 參數的選擇、飛行彈道設計、 制導方法等進行了介紹。
《遠程火箭飛行動力學與制導》適用于航空宇航 科學與技術專業教學，可作為遠程火箭總體設計、自 動 控制等相關專業高年級本科生和研究生專業基礎課程 教材，對從事飛行器飛行力 學、總體設計及控制系統的科技工作者及試驗、使用 部隊也有參考價值。
《遠程火箭飛行動力學與制導》適用于航空宇航 科學與技術專業教學，可作為遠程火箭總體設計、自 動 控制等相關專業高年級本科生和研究生專業基礎課程 教材，對從事飛行器飛行力 學、總體設計及控制系統的科技工作者及試驗、使用 部隊也有參考價值。
作者簡介
陳克俊，男，1956年生，湖南常德人，1981年畢業于國防科技大學，現任國防科技大學航天科學與工程學院教授。長期從事飛行器飛行動力學與制導方面的教學與研究工作，近些年來主要從事載人飛船、可重復使用跨大氣層飛行器、臨近空間高超聲速飛行器和機動彈頭的軌道設計、導引規律和制導方法的研究。為本科生和研究生講授過“飛行力學基礎”、“飛行力學”、“飛行器制導原理”、“飛行器導航制導與控制”、“導彈飛行動力學與控制”、“航天器最優控制理論與方法”等多門課程。發表學術論文90余篇。出版教材有《遠程火箭彈道學》、《遠程火箭飛行動力學與制導》和《空天飛行力學》。
名人/編輯推薦
陳克俊、劉魯華、孟云鶴編著的《遠程火箭飛行動力學與制導》共9章。第1章介紹了飛行動力學的基礎知識，包括地球的運動及形狀、地球大氣、坐標系間的方向余弦陣及矢量導數的關系、常用坐標系及相互轉換關系、變質量力學基本定理；第2章介紹了遠程火箭飛行的力學環境，分析討論了飛行器在主動段飛行中所受到的作用力和力矩；第3章建立了空間運動方程，對主動段運動方程進行了嚴格的推導，并分析建立了保證一定精度的計算方程；第4章建立了自由飛行段軌道方程，分析了自由飛行段彈道特性，對以彈頭為對象的自由段射程、飛行時間與主動段終點參數關系等進行了討論，介紹了地球旋轉對自由段射程及誤差系數的影響及考慮地球扁率的自由段微分方程；第5章建立了再入段運動方程，分析討論了零攻角再入彈道特性和有升力再入彈道特性，并分析介紹了再入機動彈道設計方法；第6章對飛行器主動段運動特性進行了分析。第7章介紹了主動段制導控制的基本概念和攝動制導的基本原理；第8章介紹了主動段顯式制導的基本原理；第9章介紹了再入制導的基本原理和方法，分析討論了(廣義)標準軌道再入制導方法、最優再入機動末制導方法等再入段的制導方法。
目次
第1章 飛行動力學的基礎知識
1.1 地球的運動及形狀
1.1.1 地球的運動
1.1.2 地球的形狀
1.2 地球大氣
1.2.1 地球大氣分層
1.2.2 標準大氣
1.3 坐標系間的方向余弦陣及矢量導數的關系
1.3.1 坐標系之間的方向余弦陣
1.3.2 坐標系轉換矩陣的歐拉角表示法
1.3.3 坐標系間矢量導數的關系
1.4 常用坐標系及其相互轉換
1.4.1 常用坐標系
1.4.2 各坐標系間轉換關系
1.4.3 常用歐拉角的聯系方程
1.5 變質量力學基本原理
1.5.1 變質量質點的基本方程
1.5.2 變質量質點系的運動方程
第2章 遠程火箭飛行的力學環境
2.1 附加力、附加力矩及火箭發動機特性
2.1.1 附加力和附加力矩
2.1.2 火箭發動機特性
2.2 引力與重力
2.2.1 引力
2.2.2 重力
2.3 空氣動力及氣動力矩
2.3.1 空氣動力
2.3.2 空氣動力矩
2.4 控制系統、控制力和控制力矩
2.4.1 火箭狀態參數的測量
2.4.2 姿態控制系統
2.4.3 控制力和控制力矩
第3章 空間運動方程的建立
3.1 遠程火箭矢量形式的動力學方程
3.1.1 質心動力學方程
3.1.2 繞質心轉動的動力學方程
3.2 地面發射坐標系中的空間彈道方程
3.2.1 地面發射坐標系中的質心動力學方程
3.2.2 繞質心動力學方程在箭體坐標系的分解
3.2.3 補充方程
3.2.4 空間運動方程
3.3 地面發射坐標系中的空間彈道方程的簡化
3.3.1 空間運動方程簡化假設條件
3.3.2 空間彈道計算方程
3.3.3 彈道參數計算
3.4 速度坐標系中的空間彈道方程與簡化
3.4.1 速度坐標系申的質心動力學方程
3.4.2 速度坐標系中的空間彈道方程
3.4.3 簡化的彈道方程
第4章 自由飛行段彈道特性分析
4.1 自由飛行段的彈道方程
4.2 彈道方程的分析
4.2.1 e，P的意義及其確定
4.2.2 圓錐截線形狀與主動段終點參數的關系
4.2.3 橢圓的幾何參數與主動段終點參數的關系
4.2.4 成為人造衛星或導彈的條件
4.3 射程與主動段終點參數的關系
4.3.1 被動段射程的計算
4.3.2 自由段射程的計算
4.3.3 已知rk，vk求被動段的□及□
4.3.4 已知rA、βc求□、Vk·min
4.4 導彈被動段飛行時間的計算
4.4.1 面積速度和周期
4.4.2 開普勒方程
4.4.3 開普勒方程的近似解算
4.4.4 飛行時間Tc與主動段終點參數的關系
4.5 誤差系數
4.5.1 射程誤差系數
4.5.2 側向誤差系數
4.5.3 飛行時間誤差系數
4.6 相對于旋轉地球的自由段參數
4.6.1 物理景象分析
4.6.2 運動學方法的計算步驟
4.7 考慮地球旋轉的誤差系數
4.8 扁形地球下自由飛行段彈道
第5章 再入段運動特性分析與彈道設計
5.1 再人段運動方程
5.1.1 矢量形式的再入段動力學方程
5.1.2 地面發射坐標系中再入段空間運動方程
5.1.3 以總攻角、總升力表示的再入段空間彈道方程
5.1.4 簡化的再入段平面運動方程
5.2 零攻角再人彈道特性分析
5.2.1 再入段最小負加速度的近似計算
5.2.2 熱流的近似計算
5.2.3 運動參數的近似計算
5.2.4 有空氣阻力作用的被動段彈道特性
5.2.5 被動段彈道運動參數的特性分析
5.3 有升力再人彈道特性分析
5.3.1 問題的提出及技術途徑
5.3.2 再入走廊的確定
5.3.3 有升力再入時，運動參數的近似計算
5.4 再人機動彈道的工程設計
第6章 主動段運動特性分析與彈道設計
6.1 用于方案論證階段簡化的縱向方程
6.2 主動段運動特性分析
6.2.1 切向運動特性分析
6.2.2 主動段轉彎過程及運動特性分析
6.2.3 法向運動特性分析
6.3 主動段終點運動參數及全射程估算
6.3.1 設計參數
6.3.2 主動段終點速度的估算
6.3.3 主動段終點位置參數近似計算
6.3.4全射程估算
6.3.5 設計參數的選擇
6.4 主動段彈道設計的作用及原則
6.5 飛行程序設計的工程方法
6.5.1 大氣層內飛行程序設計
6.5.2 真空段飛行程序的設計
6.6 飛行程序優化設計方法
6.6.1 目標函數
6.6.2 優化自變量的選取
6.6.3 約束條件的處理
6.6.4 隨機方向法的原理
6.7 遠程固體火箭的能量管理
6.7.1 大氣層內飛行程序設計
6.7.2 真空段飛行程序的設計
第7章 主動段的攝動制導方法
7.1 彈道攝動的基本原理
7.1.1 攝動法的基本思想
7.1.2 用攝動法研究擾動因素對導彈落點偏差的影響
7.1.3 主動段攝動方程的建立
7.1.4 彈體結構參數偏差對主動段彈道的影響
7.2 攝動制導的基本原理
7.2.1 彈頭落點偏差控制原理
7.2.2 彈頭落點偏差控制方法
7.3 按速度關機的射程控制方案
7.3.1 速度關機方程
7.3.2 方法誤差分析
7.4 按視速度關機的射程控制方案
7.4.1 視速度關機方程
7.4.2 方法誤差分析
7.4.3 帶補償的視速度關機方法
7.5 按射程關機的射程控制方案
7.5.1 帶補償的視速度關機方法誤差分析
7.5.2 射程關機方程
7.6 橫向導引與法向導引
7.6.1 橫向導引
7.6.2 法向導引
第8章 主動段的顯式制導方法
8.1 顯式制導的基本原理
8.1.1 r、r的確定
8.1.2 根據ra、ra產生控制信號Uψ
8.1.3 βc和β* c的確定
8.2 曾益速度制導方法
8.2.1 增益速度制導的基本原理
8.2.2 需要速度的概念
8.2.3 需要速度的確定
8.2.4 閉路導引控制信號的確定
8.2.5 虛擬目標的確定與需要速度的修正
8.3 迭代制導方法
8.3.1 迭代制導的基本原理
8.3.2 由vk控制到～vk確定實際關機時間t* k
8.3.3 由rk、vrk控制到～rk、～vrk確定控制規律□
8.4 E制導方法
8.4.1 E制導的基本原理
8.4.2 E制導算例分析
第9章 再入段的制導方法
9.1 再入制導的基本原理
9.1.1 標準軌道再入制導方法
9.1.2 再入軌道預測制導方法
9.1.3 廣義的標準軌道再入制導方法
9.2 標準軌道再人制導方法
9.2.1 縱向制導
9.2.2 側向制導
9.2.3 縱平面運動方程的線性化
9.2.4 最佳反饋增益系數的求解
9.3 廣義的標準軌道再人制導方法
9.3.1 簡化的再入運動數學模型
9.3.2 廣義的再入標準軌道制導原理
9.3.3 再入縱向制導
9.3.4 再入制導的航程更新
9.3.5 再入機動的側向制導
9.4 最優再人機動末制導方法
9.4.1 相對運動方程
9.4.2 俯沖平面內最優導引規律
9.4.3 轉彎平面內最優導引規律
9.4.4 速度控制方法
9.4.5 導引參數確定
參考文獻
1.1 地球的運動及形狀
1.1.1 地球的運動
1.1.2 地球的形狀
1.2 地球大氣
1.2.1 地球大氣分層
1.2.2 標準大氣
1.3 坐標系間的方向余弦陣及矢量導數的關系
1.3.1 坐標系之間的方向余弦陣
1.3.2 坐標系轉換矩陣的歐拉角表示法
1.3.3 坐標系間矢量導數的關系
1.4 常用坐標系及其相互轉換
1.4.1 常用坐標系
1.4.2 各坐標系間轉換關系
1.4.3 常用歐拉角的聯系方程
1.5 變質量力學基本原理
1.5.1 變質量質點的基本方程
1.5.2 變質量質點系的運動方程
第2章 遠程火箭飛行的力學環境
2.1 附加力、附加力矩及火箭發動機特性
2.1.1 附加力和附加力矩
2.1.2 火箭發動機特性
2.2 引力與重力
2.2.1 引力
2.2.2 重力
2.3 空氣動力及氣動力矩
2.3.1 空氣動力
2.3.2 空氣動力矩
2.4 控制系統、控制力和控制力矩
2.4.1 火箭狀態參數的測量
2.4.2 姿態控制系統
2.4.3 控制力和控制力矩
第3章 空間運動方程的建立
3.1 遠程火箭矢量形式的動力學方程
3.1.1 質心動力學方程
3.1.2 繞質心轉動的動力學方程
3.2 地面發射坐標系中的空間彈道方程
3.2.1 地面發射坐標系中的質心動力學方程
3.2.2 繞質心動力學方程在箭體坐標系的分解
3.2.3 補充方程
3.2.4 空間運動方程
3.3 地面發射坐標系中的空間彈道方程的簡化
3.3.1 空間運動方程簡化假設條件
3.3.2 空間彈道計算方程
3.3.3 彈道參數計算
3.4 速度坐標系中的空間彈道方程與簡化
3.4.1 速度坐標系申的質心動力學方程
3.4.2 速度坐標系中的空間彈道方程
3.4.3 簡化的彈道方程
第4章 自由飛行段彈道特性分析
4.1 自由飛行段的彈道方程
4.2 彈道方程的分析
4.2.1 e，P的意義及其確定
4.2.2 圓錐截線形狀與主動段終點參數的關系
4.2.3 橢圓的幾何參數與主動段終點參數的關系
4.2.4 成為人造衛星或導彈的條件
4.3 射程與主動段終點參數的關系
4.3.1 被動段射程的計算
4.3.2 自由段射程的計算
4.3.3 已知rk，vk求被動段的□及□
4.3.4 已知rA、βc求□、Vk·min
4.4 導彈被動段飛行時間的計算
4.4.1 面積速度和周期
4.4.2 開普勒方程
4.4.3 開普勒方程的近似解算
4.4.4 飛行時間Tc與主動段終點參數的關系
4.5 誤差系數
4.5.1 射程誤差系數
4.5.2 側向誤差系數
4.5.3 飛行時間誤差系數
4.6 相對于旋轉地球的自由段參數
4.6.1 物理景象分析
4.6.2 運動學方法的計算步驟
4.7 考慮地球旋轉的誤差系數
4.8 扁形地球下自由飛行段彈道
第5章 再入段運動特性分析與彈道設計
5.1 再人段運動方程
5.1.1 矢量形式的再入段動力學方程
5.1.2 地面發射坐標系中再入段空間運動方程
5.1.3 以總攻角、總升力表示的再入段空間彈道方程
5.1.4 簡化的再入段平面運動方程
5.2 零攻角再人彈道特性分析
5.2.1 再入段最小負加速度的近似計算
5.2.2 熱流的近似計算
5.2.3 運動參數的近似計算
5.2.4 有空氣阻力作用的被動段彈道特性
5.2.5 被動段彈道運動參數的特性分析
5.3 有升力再人彈道特性分析
5.3.1 問題的提出及技術途徑
5.3.2 再入走廊的確定
5.3.3 有升力再入時，運動參數的近似計算
5.4 再人機動彈道的工程設計
第6章 主動段運動特性分析與彈道設計
6.1 用于方案論證階段簡化的縱向方程
6.2 主動段運動特性分析
6.2.1 切向運動特性分析
6.2.2 主動段轉彎過程及運動特性分析
6.2.3 法向運動特性分析
6.3 主動段終點運動參數及全射程估算
6.3.1 設計參數
6.3.2 主動段終點速度的估算
6.3.3 主動段終點位置參數近似計算
6.3.4全射程估算
6.3.5 設計參數的選擇
6.4 主動段彈道設計的作用及原則
6.5 飛行程序設計的工程方法
6.5.1 大氣層內飛行程序設計
6.5.2 真空段飛行程序的設計
6.6 飛行程序優化設計方法
6.6.1 目標函數
6.6.2 優化自變量的選取
6.6.3 約束條件的處理
6.6.4 隨機方向法的原理
6.7 遠程固體火箭的能量管理
6.7.1 大氣層內飛行程序設計
6.7.2 真空段飛行程序的設計
第7章 主動段的攝動制導方法
7.1 彈道攝動的基本原理
7.1.1 攝動法的基本思想
7.1.2 用攝動法研究擾動因素對導彈落點偏差的影響
7.1.3 主動段攝動方程的建立
7.1.4 彈體結構參數偏差對主動段彈道的影響
7.2 攝動制導的基本原理
7.2.1 彈頭落點偏差控制原理
7.2.2 彈頭落點偏差控制方法
7.3 按速度關機的射程控制方案
7.3.1 速度關機方程
7.3.2 方法誤差分析
7.4 按視速度關機的射程控制方案
7.4.1 視速度關機方程
7.4.2 方法誤差分析
7.4.3 帶補償的視速度關機方法
7.5 按射程關機的射程控制方案
7.5.1 帶補償的視速度關機方法誤差分析
7.5.2 射程關機方程
7.6 橫向導引與法向導引
7.6.1 橫向導引
7.6.2 法向導引
第8章 主動段的顯式制導方法
8.1 顯式制導的基本原理
8.1.1 r、r的確定
8.1.2 根據ra、ra產生控制信號Uψ
8.1.3 βc和β* c的確定
8.2 曾益速度制導方法
8.2.1 增益速度制導的基本原理
8.2.2 需要速度的概念
8.2.3 需要速度的確定
8.2.4 閉路導引控制信號的確定
8.2.5 虛擬目標的確定與需要速度的修正
8.3 迭代制導方法
8.3.1 迭代制導的基本原理
8.3.2 由vk控制到～vk確定實際關機時間t* k
8.3.3 由rk、vrk控制到～rk、～vrk確定控制規律□
8.4 E制導方法
8.4.1 E制導的基本原理
8.4.2 E制導算例分析
第9章 再入段的制導方法
9.1 再入制導的基本原理
9.1.1 標準軌道再入制導方法
9.1.2 再入軌道預測制導方法
9.1.3 廣義的標準軌道再入制導方法
9.2 標準軌道再人制導方法
9.2.1 縱向制導
9.2.2 側向制導
9.2.3 縱平面運動方程的線性化
9.2.4 最佳反饋增益系數的求解
9.3 廣義的標準軌道再人制導方法
9.3.1 簡化的再入運動數學模型
9.3.2 廣義的再入標準軌道制導原理
9.3.3 再入縱向制導
9.3.4 再入制導的航程更新
9.3.5 再入機動的側向制導
9.4 最優再人機動末制導方法
9.4.1 相對運動方程
9.4.2 俯沖平面內最優導引規律
9.4.3 轉彎平面內最優導引規律
9.4.4 速度控制方法
9.4.5 導引參數確定
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