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鱼雷控制与导航技术
作者：李建辰 著
出版社：国防工业出版社
出版时间：2022-11-01
ISBN：9787118125528
定价：¥98.00
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内容简介
本书在对鱼雷导航与控制系统的定义及技术内涵、基本功能、国内外发展现状进行概要介绍的基础上，结合工程实践，说明了鱼雷控制与导航系统的设计要求、设计实现方法；分析了鱼雷捷联惯导系统的特殊性，给出惯性测量单元的元件误差、误差模型及其标定方法，提出提高雷用惯性测量单元快速反应能力的措施，给出鱼雷惯性导航系统的算法编排并对捷联式惯导的系统误差进行了详细分析；叙述了动基座快速初始对准的过程、系统误差方程、主要数学模型及系统测漂技术，介绍了组合导航系统设计模式，组合导航系统的容错设计及卡尔曼滤波在导航中的应用，最后简要介绍新型惯性器件的应用、未来鱼雷对控制与导航相关技术的要求、发展趋势及需研究的关键技术。
作者简介
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目录
第1章概论
1．1 鱼雷控制系统概述
1．1．1鱼雷控制的基本概念
1．1．2鱼雷弹道与控制
1．1．3鱼雷自动控制系统的基本原理与组成
1．2 鱼雷导航系统概述
1．2．1导航的基本概念
1．2．2几种主要导航方法简介
1．3 鱼雷控制与导航的基本要求
1．3．1鱼雷自动控制系统的战术技术要求
1．3．2鱼雷导航系统的主要战术技术指标
1．4 鱼雷控制与导航技术发展
1．4．1水下控制导航发展及现状
1．4．2水下导航方法
1．4．3鱼雷控制与导航技术发展趋势
1．4．4鱼雷控制与导航技术研究方向及内容
第2章鱼雷控制系统设计
2．1控制系统的设计要求
2．1．1控制系统一般设计要求
2．1．2鱼雷控制系统的主要设计要求
2．2 鱼雷动力学方程
2．2．1坐标系及其转换
2．2．2 动力学方程的建立
2．3鱼雷动力学特性的数学描述
2．3．1纵向运动
2．3．2侧向运动
2．3．3滚动运动
2．3．4航向-滚动运动
2．4扰动运动方程
2．4．1扰动方程
2．4．2传递函数
2．5基于经典控制的设计
2．5．1控制系统参数设计
2．5．2应用示例
2．6 基于现代控制的设计方法
2．6．1反馈线性化
2．6．2□结构控制
2．6．3模型参考自适应控制
2．7 操舵系统动力学建模
2．7．1液压操舵系统的传递函数的模型
2．7．2电动舵机建模与仿真
第3章特定应用背景的控制技术
3．1 末弹道垂直命中控制技术
3．1．1 垂直命中的需求背景及技术内涵
3．1．2 “海鳝”鱼雷的垂直命中弹道
3．1．3 很优导引垂直命中的控制技术
3．2火箭助飞鱼雷空中段控制技术
3．2．1 推力矢量控制
3．2．2 空中制导
3．2．3全方位转弯控制技术
3．2．4 □增益控制技术
3．2．5 静不稳定飞行体的控制
3．3 超高速鱼雷控制技术
3．3．1 概念
3．3．2 控制方法
3．3．3 系统实现
3．4高空滑翔鱼雷空中段控制技术
3．4．1技术现状
3．4．2高空滑翔鱼雷控制系统设计的特殊性
3．4．3高空滑翔鱼雷弹道设计
3．4．3 高空滑翔鱼雷控制律设计
第4章控制系统工程实现
4．1控制与导航用敏感元件
4．1．1陀螺仪
4．1．2加速度计
4．1．3惯性测量组合
4．1．4深度传感器及高度表
4．2 自动驾驶仪
4．2．1 自动驾驶仪的设计模式
4．2．2 自动驾驶仪的硬件设计
4．2．3 自动驾驶仪的软件设计
4．3 操舵系统设计
4．3．1鱼雷操舵系统工作原理
4．3．2鱼雷操舵系统分类
4．3．3鱼雷控制系统对操舵系统的要求
4．3．4鱼雷操舵系统组成和原理
4．4 系统实现应考虑的问题
4．4．1 故障模式、影响及危害性分析概述
4．4．2 划分约定层次
4．4．3 控制系统任务剖面
4．4．4 故障模式分析
4．4．5 故障原因分析
4．4．6 故障影响分析
4．4．7 危害性分析
4．4．8 设计改进措施与使用补偿措施
第5章鱼雷捷联惯性导航系统设计
5．1鱼雷捷联惯性导航系统
5．1．1捷联惯性导航系统组成及工作原理
5．1．2鱼雷惯性导航系统中常用的坐标系
5．1．3鱼雷惯性导航系统的算法编排
5．2 捷联式惯导系统的误差分析
5．2．1惯性测量装置安装误差和标度因子误差对系统的影响
5．2．2仪表误差及初始条件误差对系统的影响分析
5．2．3其它误差源引起的系统误差
5．3惯性测量装置标定试验与性能测试
5．3．1惯性测量装置的标定试验
5．3．2惯性测量组合性能试验
第6章鱼雷惯性导航系统的初始对准
6．1导航系统基本对准方式
6．2动基座快速初始对准
6．2．1导航系统自对准
6．2．2系统速度匹配传递对准
6．3其他快速对准技术
6．4导航系统的测漂及在线补偿技术
第7章鱼雷组合导航系统设计
7．1 组合导航
7．1．1水下航行器组合导航技术
7．1．2鱼雷组合导航技术
7．2鱼雷组合导航系统设计模式
7．2．1鱼雷组合导航系统中的子系统
7．2．2鱼雷组合导航系统设计
7．3 鱼雷组合导航系统的容错设计
7．3．1容错组合导航系统
7．3．2鱼雷惯导系统的自容错设计
7．3．3基于动力学模型的容错导航及故障检测系统
第8章控制与导航试验与性能评估
8．1 数学仿真
8．2 舵回路试验
8．2．1 液压操舵系统的试验
8．2．2 电动舵回路试验
8．3 导航试验
8．3．1对准试验
8．3．2 鱼雷对准试验技术
8．3．3 静态导航试验
8．3．4 动态导航试验
8．4控制系统联调试验
8．5控制系统半实物仿真试验
8．6全雷陆上试验及实航试验
第9章鱼雷控制与导航技术发展
9．1 鱼雷控制技术发展
9．1．1容错控制
9．1．2自适应控制技术
9．1．3仿生控制
9．1．4近水面航行控制技术
9．1．5编队协同控制技术
9．1．6路径跟踪控制技术
9．2鱼雷导航技术发展
9．2．1新型惯性器件的应用
9．2．2鱼雷导航技术发展
9．2．3水下协同导航技术
9．2．4重力场导航
9．2．5极地导航技术
9．2．6水下可用的新型导航技术
参考文献
1．1 鱼雷控制系统概述
1．1．1鱼雷控制的基本概念
1．1．2鱼雷弹道与控制
1．1．3鱼雷自动控制系统的基本原理与组成
1．2 鱼雷导航系统概述
1．2．1导航的基本概念
1．2．2几种主要导航方法简介
1．3 鱼雷控制与导航的基本要求
1．3．1鱼雷自动控制系统的战术技术要求
1．3．2鱼雷导航系统的主要战术技术指标
1．4 鱼雷控制与导航技术发展
1．4．1水下控制导航发展及现状
1．4．2水下导航方法
1．4．3鱼雷控制与导航技术发展趋势
1．4．4鱼雷控制与导航技术研究方向及内容
第2章鱼雷控制系统设计
2．1控制系统的设计要求
2．1．1控制系统一般设计要求
2．1．2鱼雷控制系统的主要设计要求
2．2 鱼雷动力学方程
2．2．1坐标系及其转换
2．2．2 动力学方程的建立
2．3鱼雷动力学特性的数学描述
2．3．1纵向运动
2．3．2侧向运动
2．3．3滚动运动
2．3．4航向-滚动运动
2．4扰动运动方程
2．4．1扰动方程
2．4．2传递函数
2．5基于经典控制的设计
2．5．1控制系统参数设计
2．5．2应用示例
2．6 基于现代控制的设计方法
2．6．1反馈线性化
2．6．2□结构控制
2．6．3模型参考自适应控制
2．7 操舵系统动力学建模
2．7．1液压操舵系统的传递函数的模型
2．7．2电动舵机建模与仿真
第3章特定应用背景的控制技术
3．1 末弹道垂直命中控制技术
3．1．1 垂直命中的需求背景及技术内涵
3．1．2 “海鳝”鱼雷的垂直命中弹道
3．1．3 很优导引垂直命中的控制技术
3．2火箭助飞鱼雷空中段控制技术
3．2．1 推力矢量控制
3．2．2 空中制导
3．2．3全方位转弯控制技术
3．2．4 □增益控制技术
3．2．5 静不稳定飞行体的控制
3．3 超高速鱼雷控制技术
3．3．1 概念
3．3．2 控制方法
3．3．3 系统实现
3．4高空滑翔鱼雷空中段控制技术
3．4．1技术现状
3．4．2高空滑翔鱼雷控制系统设计的特殊性
3．4．3高空滑翔鱼雷弹道设计
3．4．3 高空滑翔鱼雷控制律设计
第4章控制系统工程实现
4．1控制与导航用敏感元件
4．1．1陀螺仪
4．1．2加速度计
4．1．3惯性测量组合
4．1．4深度传感器及高度表
4．2 自动驾驶仪
4．2．1 自动驾驶仪的设计模式
4．2．2 自动驾驶仪的硬件设计
4．2．3 自动驾驶仪的软件设计
4．3 操舵系统设计
4．3．1鱼雷操舵系统工作原理
4．3．2鱼雷操舵系统分类
4．3．3鱼雷控制系统对操舵系统的要求
4．3．4鱼雷操舵系统组成和原理
4．4 系统实现应考虑的问题
4．4．1 故障模式、影响及危害性分析概述
4．4．2 划分约定层次
4．4．3 控制系统任务剖面
4．4．4 故障模式分析
4．4．5 故障原因分析
4．4．6 故障影响分析
4．4．7 危害性分析
4．4．8 设计改进措施与使用补偿措施
第5章鱼雷捷联惯性导航系统设计
5．1鱼雷捷联惯性导航系统
5．1．1捷联惯性导航系统组成及工作原理
5．1．2鱼雷惯性导航系统中常用的坐标系
5．1．3鱼雷惯性导航系统的算法编排
5．2 捷联式惯导系统的误差分析
5．2．1惯性测量装置安装误差和标度因子误差对系统的影响
5．2．2仪表误差及初始条件误差对系统的影响分析
5．2．3其它误差源引起的系统误差
5．3惯性测量装置标定试验与性能测试
5．3．1惯性测量装置的标定试验
5．3．2惯性测量组合性能试验
第6章鱼雷惯性导航系统的初始对准
6．1导航系统基本对准方式
6．2动基座快速初始对准
6．2．1导航系统自对准
6．2．2系统速度匹配传递对准
6．3其他快速对准技术
6．4导航系统的测漂及在线补偿技术
第7章鱼雷组合导航系统设计
7．1 组合导航
7．1．1水下航行器组合导航技术
7．1．2鱼雷组合导航技术
7．2鱼雷组合导航系统设计模式
7．2．1鱼雷组合导航系统中的子系统
7．2．2鱼雷组合导航系统设计
7．3 鱼雷组合导航系统的容错设计
7．3．1容错组合导航系统
7．3．2鱼雷惯导系统的自容错设计
7．3．3基于动力学模型的容错导航及故障检测系统
第8章控制与导航试验与性能评估
8．1 数学仿真
8．2 舵回路试验
8．2．1 液压操舵系统的试验
8．2．2 电动舵回路试验
8．3 导航试验
8．3．1对准试验
8．3．2 鱼雷对准试验技术
8．3．3 静态导航试验
8．3．4 动态导航试验
8．4控制系统联调试验
8．5控制系统半实物仿真试验
8．6全雷陆上试验及实航试验
第9章鱼雷控制与导航技术发展
9．1 鱼雷控制技术发展
9．1．1容错控制
9．1．2自适应控制技术
9．1．3仿生控制
9．1．4近水面航行控制技术
9．1．5编队协同控制技术
9．1．6路径跟踪控制技术
9．2鱼雷导航技术发展
9．2．1新型惯性器件的应用
9．2．2鱼雷导航技术发展
9．2．3水下协同导航技术
9．2．4重力场导航
9．2．5极地导航技术
9．2．6水下可用的新型导航技术
参考文献
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