书籍详情
高超声速飞行器全程制导方法
作者：包为民 等 著
出版社：科学出版社
出版时间：2021-12-01
ISBN：9787030703415
定价：¥120.00
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内容简介
《高超声速飞行器全程制导方法》介绍了助推滑翔高超声速飞行器全程制导问题。《高超声速飞行器全程制导方法》共7章，包括绪论、助推段减载制导、滑翔段标准轨迹跟踪制导、滑翔段预测校正制导、自适应准平衡滑翔制导、俯冲段多任务*优制导以及俯冲三维耦合制导。 《高超声速飞行器全程制导方法》是以笔者长期从事飞行器设计等相关理论研究基础为背景，结合制导控制系统设计与方法研究的工作实践，基于*新的科研成果编纂完成。
作者简介
暂缺《高超声速飞行器全程制导方法》作者简介
目录
目录
丛书序
本书序
前言
第1章绪论1
1.1高超声速飞行器及制导问题/1
1.1.1高超声速飞行器概述/1
1.1.2高超声速飞行器发展现状/3
1.1.3高超声速滑翔飞行器制导问题/10
1.2高超声速飞行器制导方法研究现状/11
1.2.1助推段制导方法研究现状/11
1.2.2滑翔段制导方法研究现状/13
1.2.3俯冲机动制导方法研究现状/17
1.3本书章节结构和内容安排/20
参考文献/21
第2章助推段低空减载自适应制导方法27
2.1助推段运动建模/27
2.1.1助推段运动模型/27
2.1.2低空风场模型/28
2.2风场干扰对弹道特性的影响分析/30
2.2.1低空风场影响火箭载荷的机理/31
2.2.2风场干扰下的弹道特性分析/32
2.3基于攻角反馈的低空减载策略/35
2.3.1基于攻角测量的低空减载策略/35
2.3.2基于攻角测量的低空减载仿真分析/36
2.3.3基于攻角估计的低空减载策略/39
2.3.4基于攻角估计的低空减载仿真分析/40
2.4助推段*优制导方法/43
2.4.1自适应制导模型构建/43
2.4.2助推段自适应*优制导方法/46
2.4.3*优制导方法仿真分析/52
2.5助推段自适应制导策略/55
2.5.1自适应多级助推制导策略/55
2.5.2自适应制导仿真分析/56
2.6本章小结/61
参考文献/62
第3章滑翔段标准轨迹跟踪制导方法63
3.1基于阻力加速度剖面跟踪的标准轨迹制导律分析/63
3.1.1航天飞机再入制导方法/63
3.1.2基于反馈线性化的跟踪制导/65
3.1.3基于预测控制的跟踪制导/67
3.1.4演化的加速度制导/68
3.2基于状态直接反馈的*优跟踪制导/70
3.2.1LQR*优跟踪制导律/70
3.2.2侧向方位误差控制方法/74
3.3基于状态重构反馈的*优跟踪制导/74
3.3.1滑翔运动方程线性化/74
3.3.2反馈量重构与*优跟踪制导律/76
3.4制导实例仿真分析/79
3.4.1初始状态偏差鲁棒性分析/80
3.4.2过程环境偏差鲁棒性分析/84
3.5本章小结/87
参考文献/87
第4章滑翔段预测校正制导方法89
4.1数值预测校正制导基本原理/89
4.2数值预测制导参数设计/90
4.2.1控制量参数化方式分析/90
4.2.2统一模型控制量参数化方法/93
4.3基于数值积分的轨迹预测/94
4.3.1轨迹数值预测方法/94
4.3.2变步长数值预测策略/96
4.4基于神经网络的数值轨迹预测/97
4.4.1神经网络结构设计/98
4.4.2神经网络训练/100
4.4.3神经网络泛化及结构优化设计/102
4.4.4神经网络辅助轨迹预测/104
4.5滑翔制导参数校正算法/106
4.5.1基于Newton-Raphson方法的校正方法/106
4.5.2基于直接优化的校正方法/109
4.6制导实例仿真分析/110
4.6.1标准数值预测校正仿真分析/110
4.6.2神经网络训练性能分析/114
4.6.3制导性能对比仿真分析/115
4.6.4制导方法鲁棒性分析/119
4.7本章小结/122
参考文献/122
第5章自适应准平衡滑翔制导方法124
5.1滑翔段运动方程与约束条件建模/124
5.1.1滑翔段运动方程/124
5.1.2滑翔段约束条件建模/126
5.2准平衡滑翔预测校正制导方法/127
5.2.1基于QEGC的终端速度解析预测/127
5.2.2航向误差消除与速度控制/128
5.2.3飞行过程约束转化为攻角约束/129
5.2.4基于反馈线性化的航程控制与攻角确定/130
5.2.5准平衡滑翔自适应制导仿真分析/132
5.3准平衡滑翔*优制导方法/136
5.3.1侧向准平衡滑翔*优制导律/137
5.3.2纵向准平衡滑翔*优制导律/139
5.3.3终端速度解析预测校正控制/141
5.3.4准平衡滑翔*优制导仿真分析/143
5.4能量*优禁飞区侧向规避策略/146
5.4.1侧向机动能力和可规避范围分析/146
5.4.2待规避禁飞区筛选/149
5.4.3基于航路点的侧向规避制导方法/149
5.4.4侧向规避制导仿真分析/152
5.5本章小结/154
参考文献/154
第6章多任务俯冲机动制导方法156
6.1铰链力矩*小俯冲弹道优化与闭路制导/156
6.1.1铰链力矩*小俯冲弹道优化建模/156
6.1.2GPM方法离散*优控制问题/158
6.1.3*优化问题的SQP方法求解/161
6.1.4仿真分析与验证/163
6.2铰链力矩*小闭路制导方法/165
6.2.1铰链力矩*小预测校正制导方法/165
6.2.2仿真分析与验证/167
6.3基于类比模型的铰链力矩*小俯冲制导/168
6.3.1铰链力矩类比法模型构建/169
6.3.2铰链力矩*优俯冲制导律/172
6.3.3仿真分析与验证/176
6.4俯冲机动制导一体化设计/177
6.4.1机动控制统一模型/177
6.4.2串行模式的机动方式与策略/179
6.4.3并行模式的机动方式与策略/180
6.5多目标二次下压制导策略/181
6.5.1二次俯冲机动弹道优化/182
6.5.2二次俯冲分段制导/184
6.6本章小结/185
参考文献/186
第7章俯冲三维耦合鲁棒制导方法187
7.1俯冲段三维鲁棒制导逻辑/187
7.2俯冲段三维耦合相对运动建模/188
7.2.1俯冲段三维耦合相对运动方程/189
7.2.2俯冲段耦合运动方程反馈线性化/192
7.3基于H∞控制的俯冲三维鲁棒制导/194
7.3.1俯冲段相对运动参数计算/195
7.3.2俯冲段H∞滤波器设计/196
7.3.3俯冲段H∞鲁棒制导律设计/199
7.4俯冲三维制导仿真分析/203
7.4.1制导方法基本性能验证/203
7.4.2H∞滤波性能验证/206
7.4.3制导方法鲁棒性验证/207
7.5本章小结/209
参考文献/209
丛书序
本书序
前言
第1章绪论1
1.1高超声速飞行器及制导问题/1
1.1.1高超声速飞行器概述/1
1.1.2高超声速飞行器发展现状/3
1.1.3高超声速滑翔飞行器制导问题/10
1.2高超声速飞行器制导方法研究现状/11
1.2.1助推段制导方法研究现状/11
1.2.2滑翔段制导方法研究现状/13
1.2.3俯冲机动制导方法研究现状/17
1.3本书章节结构和内容安排/20
参考文献/21
第2章助推段低空减载自适应制导方法27
2.1助推段运动建模/27
2.1.1助推段运动模型/27
2.1.2低空风场模型/28
2.2风场干扰对弹道特性的影响分析/30
2.2.1低空风场影响火箭载荷的机理/31
2.2.2风场干扰下的弹道特性分析/32
2.3基于攻角反馈的低空减载策略/35
2.3.1基于攻角测量的低空减载策略/35
2.3.2基于攻角测量的低空减载仿真分析/36
2.3.3基于攻角估计的低空减载策略/39
2.3.4基于攻角估计的低空减载仿真分析/40
2.4助推段*优制导方法/43
2.4.1自适应制导模型构建/43
2.4.2助推段自适应*优制导方法/46
2.4.3*优制导方法仿真分析/52
2.5助推段自适应制导策略/55
2.5.1自适应多级助推制导策略/55
2.5.2自适应制导仿真分析/56
2.6本章小结/61
参考文献/62
第3章滑翔段标准轨迹跟踪制导方法63
3.1基于阻力加速度剖面跟踪的标准轨迹制导律分析/63
3.1.1航天飞机再入制导方法/63
3.1.2基于反馈线性化的跟踪制导/65
3.1.3基于预测控制的跟踪制导/67
3.1.4演化的加速度制导/68
3.2基于状态直接反馈的*优跟踪制导/70
3.2.1LQR*优跟踪制导律/70
3.2.2侧向方位误差控制方法/74
3.3基于状态重构反馈的*优跟踪制导/74
3.3.1滑翔运动方程线性化/74
3.3.2反馈量重构与*优跟踪制导律/76
3.4制导实例仿真分析/79
3.4.1初始状态偏差鲁棒性分析/80
3.4.2过程环境偏差鲁棒性分析/84
3.5本章小结/87
参考文献/87
第4章滑翔段预测校正制导方法89
4.1数值预测校正制导基本原理/89
4.2数值预测制导参数设计/90
4.2.1控制量参数化方式分析/90
4.2.2统一模型控制量参数化方法/93
4.3基于数值积分的轨迹预测/94
4.3.1轨迹数值预测方法/94
4.3.2变步长数值预测策略/96
4.4基于神经网络的数值轨迹预测/97
4.4.1神经网络结构设计/98
4.4.2神经网络训练/100
4.4.3神经网络泛化及结构优化设计/102
4.4.4神经网络辅助轨迹预测/104
4.5滑翔制导参数校正算法/106
4.5.1基于Newton-Raphson方法的校正方法/106
4.5.2基于直接优化的校正方法/109
4.6制导实例仿真分析/110
4.6.1标准数值预测校正仿真分析/110
4.6.2神经网络训练性能分析/114
4.6.3制导性能对比仿真分析/115
4.6.4制导方法鲁棒性分析/119
4.7本章小结/122
参考文献/122
第5章自适应准平衡滑翔制导方法124
5.1滑翔段运动方程与约束条件建模/124
5.1.1滑翔段运动方程/124
5.1.2滑翔段约束条件建模/126
5.2准平衡滑翔预测校正制导方法/127
5.2.1基于QEGC的终端速度解析预测/127
5.2.2航向误差消除与速度控制/128
5.2.3飞行过程约束转化为攻角约束/129
5.2.4基于反馈线性化的航程控制与攻角确定/130
5.2.5准平衡滑翔自适应制导仿真分析/132
5.3准平衡滑翔*优制导方法/136
5.3.1侧向准平衡滑翔*优制导律/137
5.3.2纵向准平衡滑翔*优制导律/139
5.3.3终端速度解析预测校正控制/141
5.3.4准平衡滑翔*优制导仿真分析/143
5.4能量*优禁飞区侧向规避策略/146
5.4.1侧向机动能力和可规避范围分析/146
5.4.2待规避禁飞区筛选/149
5.4.3基于航路点的侧向规避制导方法/149
5.4.4侧向规避制导仿真分析/152
5.5本章小结/154
参考文献/154
第6章多任务俯冲机动制导方法156
6.1铰链力矩*小俯冲弹道优化与闭路制导/156
6.1.1铰链力矩*小俯冲弹道优化建模/156
6.1.2GPM方法离散*优控制问题/158
6.1.3*优化问题的SQP方法求解/161
6.1.4仿真分析与验证/163
6.2铰链力矩*小闭路制导方法/165
6.2.1铰链力矩*小预测校正制导方法/165
6.2.2仿真分析与验证/167
6.3基于类比模型的铰链力矩*小俯冲制导/168
6.3.1铰链力矩类比法模型构建/169
6.3.2铰链力矩*优俯冲制导律/172
6.3.3仿真分析与验证/176
6.4俯冲机动制导一体化设计/177
6.4.1机动控制统一模型/177
6.4.2串行模式的机动方式与策略/179
6.4.3并行模式的机动方式与策略/180
6.5多目标二次下压制导策略/181
6.5.1二次俯冲机动弹道优化/182
6.5.2二次俯冲分段制导/184
6.6本章小结/185
参考文献/186
第7章俯冲三维耦合鲁棒制导方法187
7.1俯冲段三维鲁棒制导逻辑/187
7.2俯冲段三维耦合相对运动建模/188
7.2.1俯冲段三维耦合相对运动方程/189
7.2.2俯冲段耦合运动方程反馈线性化/192
7.3基于H∞控制的俯冲三维鲁棒制导/194
7.3.1俯冲段相对运动参数计算/195
7.3.2俯冲段H∞滤波器设计/196
7.3.3俯冲段H∞鲁棒制导律设计/199
7.4俯冲三维制导仿真分析/203
7.4.1制导方法基本性能验证/203
7.4.2H∞滤波性能验证/206
7.4.3制导方法鲁棒性验证/207
7.5本章小结/209
参考文献/209
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