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第1章 概论&彭冠一 1

1.1防空导弹的制导控制系统 1

1.1.1制导控制系统的基本含义 1

1.1.2制导控制系统的特点与组成 2

1.2制导控制系统的设计依据 4

1.2.1典型目标特性 4

1.2.2杀伤空域 5

1.2.3制导精度 6

1.2.4作战反应时间 6

1.2.5武器系统的抗干扰性 7

1.2.6环境条件 7

1.3制导控制系统设计的任务 7

1.3.1选择制导方式及控制方式 7

1.3.2设计导引规律 8

1.3.3制导控制系统原理结构图设计 10

1.3.4精度设计 12

1.3.5设计导弹的稳定控制系统 13

1.3.6制导控制回路和控制装置的设计 15

1.4制导控制系统设计的基本阶段和步骤 16

1.4.1制导控制系统方案论证阶段 16

1.4.2制导控制系统设计阶段 17

1.4.3独立回路弹飞行试验与稳定控制系统设计修改阶段 21

1.4.4闭合回路弹飞行试验与制导控制系统验证和设计修改阶段 21

1.5制导控制技术的发展展望 22

1.5.1防空导弹制导控制系统设计中将遇到的新环境 22

1.5.2防空导弹制导控制技术发展动向 23

参考文献 26

第2章 防空导弹的制导方式与控制方式&张福安 李芸 27

2.1概述 27

2.2制导方式 27

2.2.1遥控制导 34

2.2.2寻的制导 37

2.2.3复合制导 41

2.3控制方式 43

2.3.1单通道控制方式 43

2.3.2双通道控制方式 48

2.3.3三通道控制方式 50

参考文献 61

第3章 导引规律与动态补偿&林维菘 63

3.1概述 63

3.2导引规律 67

3.2.1分类 67

3.2.2分析 74

3.2.3设计 85

3.3动态补偿 101

3.3.1动态补偿的类型与设计组成 101

3.3.2动态误差的理论计算 102

3.3.3法向加速度的解析表达 109

3.3.4动态补偿函数的工程设计 115

3.3.5拟合算法 120

3.3.6补偿精度分析校验 129

3.3.7设计实例 131

参考文献 136

第4章 系统的数学模型&孙连举 孙仕清 黄晓星 冯文剑 何首玲 137

4.1概述 137

4.1.1输入u和输出y之间关系的直接描述 139

4.1.2系统各部分之间关系的方框图描述 140

4.1.3状态变量描述法 142

4.2建立数学模型过程和方法 143

4.2.1建立数学模型的过程 143

4.2.2解析法建模 144

4.2.3试验法建模 165

4.3受控对象——弹体的数学模型 174

4.3.1坐标系 174

4.3.2刚性弹体数学模型 186

4.3.3自旋导弹弹体数学模型 220

4.3.4 BTT导弹弹体数学模型 242

4.3.5弹性弹体数学模型 247

4.4目标与导弹量测系统数学模型 264

4.4.1制导雷达及其角跟踪回路的数学模型 264

4.4.2导引头及其角跟踪回路的数学模型 269

4.5目标运动特性及闪烁特性数学模型 274

4.5.1目标运动特性数学模型 274

4.5.2目标闪烁特性数学模型 282

4.6模块化制导控制系统数学模型及其应用 284

4.6.1弹体动力学模块 284

4.6.2空间运动学模块 288

4.6.3稳定控制模块 291

4.6.4制导模块 293

4.6.5量测模块 295

4.6.6目标模块 296

4.6.7制导控制系统的模块表示 296

4.7模型的简化方法及简化模型应用 298

4.7.1模型降阶法 299

4.7.2非线性系统的线性化与简化 302

参考文献 306

第5章 制导控制回路分析和设计方法&孙连举 黄荣度 黄晓星 冯文剑 308

5.1概述 308

5.2线性连续系统的分析和设计 310

5.2.1稳定控制回路设计 312

5.2.2倾斜稳定回路分析设计 330

5.2.3制导控制系统的分析设计 333

5.3数字式制导控制系统分析和设计 337

5.3.1数字式制导控制系统的结构 338

5.3.2 A/D变换器和D/A变换器字长的选取 339

5.3.3采样速率的选择 341

5.3.4数字控制系统的主要设计方法 344

5.4考虑弹体弹性的稳定控制回路设计 350

5.4.1稳定控制回路设计考虑的弹性振动 352

5.4.2考虑弹体弹性的稳定控制回路分析和设计内容 353

5.4.3考虑弹体弹性的稳定控制回路分析和设计概念 353

5.4.4考虑弹体弹性的稳定控制回路分析和设计 358

5.5制导控制系统中的非线性设计与分析 368

5.5.1非线性环节在制导控制系统中的作用 368

5.5.2非线性分析与设计的工程方法 369

5.5.3非线性工程设计的特殊问题 374

5.6计算机辅助设计在回路设计中的应用 375

5.6.1计算机辅助设计简介 375

5.6.2计算机辅助设计在制导控制回路中的应用 376

5.7 BTT稳定控制系统的古典频域设计方法 385

5.7.1设计要求 387

5.7.2稳定控制系统组成 391

5.7.3设计特点 393

5.7.4线性和非线性分析结论 397

参考文献 399

第6章 制导控制系统的工程设计&林维菘 何首玲 杨秀兰 孙仕清 401

6.1概述 401

6.2遥控制导控制系统的工程设计 404

6.2.1组成与特点 404

6.2.2制导指令的工程设计 407

6.2.3线偏差的形成及其限幅设计 416

6.2.4遥控指令的工程设计 421

6.2.5遭遇点与制导偏差 443

6.2.6总体优化设计 445

6.3寻的制导控制系统的初步设计 448

6.3.1主要误差源 449

6.3.2寻的制导系统简化模型 451

6.3.3稳定性分析 455

6.3.4寻的制导段脱靶量计算 458

6.3.5参数要求 460

6.4垂直发射制导控制系统设计 465

6.4.1全方位快速转弯控制的方案设计 465

6.4.2全方位快速转弯控制的工程实现 469

6.4.3垂直发射初制导控制举例 472

6.5旋转弹制导控制系统设计要求及有关问题 481

6.5.1系统设计的基本要求 481

6.5.2系统分析设计中的有关问题 483

6.6复合制导的交班设计 503

6.6.1设计内容 503

6.6.2中-末制导交班要求与误差分配 504

6.6.3初-中制导交班要求 507

参考文献 510

第7章 制导控制系统的精度分析 张福安 何首玲 512

7.1概述 512

7.2作用于系统的主要干扰源 513

7.2.1干扰源的分类原则 513

7.2.2作用于系统的主要干扰源及误差源 515

7.3随机输入和起伏干扰所引起制导误差的统计分析方法 520

7.3.1线性常系数系统均方误差的分析 521

7.3.2线性变系数系统均方误差的分析——伴随系统方法 523

7.3.3非线性系统均方误差的分析——统计线性化方法 525

7.3.4蒙特卡洛方法分析系统制导误差 528

7.3.5协方差分析描述函数技术（CADET） 533

7.4各种方法比较 542

参考文献 543

第8章 现代控制理论在防空导弹中的应用&孙连举 冯文剑 孙仕清 李芸 杨秀兰 544

8.1概述 544

8.2垂直发射最优控制律设计 548

8.2.1最优控制模型的建立 548

8.2.2数值方法 553

8.2.3结果分析与结论 554

8.3 BTT导弹最优制导律设计 556

8.3.1数学描述 556

8.3.2制导律设计 559

8.3.3剩余飞行时间估算 566

8.3.4弹道计算结果与分析 567

8.4导引原理及微分博奕在最优拦截制导设计中的应用 569

8.4.1导引原理 569

8.4.2拦截流形与零控拦截流形 571

8.4.3拦截制导律 575

8.5对付目标机动的微分对策导引律 587

8.5.1问题的提出 587

8.5.2三维空间内导弹与目标的追逃对策模型 588

8.5.3状态变量分离分层 589

8.5.4微分对策的奇异摄动解 589

8.5.5数学仿真结果分析 590

8.6自适应控制系统 592

8.6.1自适应控制系统的分类 593

8.6.2高增益自适应控制 594

8.6.3模型参考自适应控制（MRAS） 598

8.6.4自校正控制系统（STC） 604

8.7 时间最优控制用于引入段设计 611

8.7.1受控对象的运动方程式 611

8.7.2求解最优控制律 611

8.7.3工程实现 614

8.8线性系统模型跟踪设计方法及应用 616

8.8.1数学描述 616

8.8.2确定性系统控制器设计 619

8.8.3不确定系统控制器设计 623

8.8.4设计实例 624

参考文献 632

第9章 制导控制系统设备及其要求&高龙海 孙连举 杨秀兰 黄荣度 635

9.1概述 635

9.2执行机构 636

9.2.1对执行机构的一般要求 637

9.2.2气动执行机构 638

9.2.3液压执行机构 642

9.2.4电气式执行机构 643

9.3探测装置 646

9.3.1探测雷达 646

9.3.2红外导引头 648

9.3.3雷达导引头 653

9.4惯性器件 660

9.4.1自由陀螺 660

9.4.2速率陀螺仪 662

9.4.3加速度计 668

9.4.4制导控制系统对惯性器件的要求 674

9.5捷联惯性测量组合 678

9.5.1功能和特点 678

9.5.2捷联惯性测量组合的组成 679

9.5.3对性能指标的要求 679

9.5.4误差补偿 682

9.6弹载制导计算机 683

参考文献 688

第10章 制导控制系统的仿真和模型辨识&彭冠一 李芸 孙仕清 690

10.1概述 690

10.2型号研制各阶段的系统仿真及其任务 691

10.2.1型号方案论证阶段的仿真 692

10.2.2型号研制阶段仿真及其任务 693

10.3半实物仿真 705

10.3.1半实物仿真的目的 706

10.3.2半实物仿真系统的组成 707

10.3.3半实物仿真系统对主要组成部分的要求 714

10.4仿真模型与系统辨识 722

10.4.1问题提出 722

10.4.2数学模型 723

10.4.3用方程误差法辨识气动参数 725

10.4.4用广义卡尔曼滤波法辨识气动参数 730

10.4.5用广义卡尔曼滤波法对飞行数据进行一致性检验 733

10.4.6仿真模型检验 737

10.5飞行试验结果分析与仿真 738

10.5.1飞行试验目的与试验设计 738

10.5.2飞行试验前预估分析 739

10.5.3飞行试验后的结果分析 739

10.5.4模型校验 742

10.6系统仿真的置信问题 742

10.6.1飞行弹道特性（含姿态）仿真的置信问题 743

10.6.2精度系统仿真的置信问题 745

参考文献 758