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艦艇火控原理

出版社：電子工業(yè)出版社出版時間：2022-06-01
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艦艇火控原理 版權(quán)信息

艦艇火控原理 內(nèi)容簡介

本書全面地介紹了艦艇武器火控系統(tǒng)的基本原理。全書共分11章，內(nèi)容包括火控系統(tǒng)概述、空間點的位置和運動的描述、火控系統(tǒng)中的目標(biāo)跟蹤濾波原理、艦炮外彈道、艦炮解命中原理、導(dǎo)彈外彈道、反艦導(dǎo)彈解命中原理、艦空火力控制系統(tǒng)及其制導(dǎo)體制、艦空導(dǎo)彈解命中及導(dǎo)引方法、魚雷火控原理、深彈反潛火控原理等。本書可作為大學(xué)本科高年級學(xué)生或研究生學(xué)習(xí)艦艇火控系統(tǒng)原理的教科書或教學(xué)參考書，也可作為相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)和部隊的有關(guān)人員的業(yè)務(wù)參考書。

艦艇火控原理 目錄

第1章 概述 11.1 火控系統(tǒng)的基本功能和組成 11.2 艦艇火控系統(tǒng)的分類和性能要求 21.2.1 艦艇火控系統(tǒng)的分類 21.2.2 艦艇火控系統(tǒng)的性能要求 31.3 武器射擊控制過程 31.4 艦艇火力控制系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ) 41.5 艦艇火控系統(tǒng)發(fā)展概況 61.5.1 發(fā)展簡史 61.5.2 發(fā)展趨勢 8習(xí)題 10第2章 空間點的位置和運動的描述 112.1　參考系 112.1.1　慣性參考系 11第1章 概述 1 1.1 火控系統(tǒng)的基本功能和組成 1 1.2 艦艇火控系統(tǒng)的分類和性能要求 2 1.2.1 艦艇火控系統(tǒng)的分類 2 1.2.2 艦艇火控系統(tǒng)的性能要求 3 1.3 武器射擊控制過程 3 1.4 艦艇火力控制系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ) 4 1.5 艦艇火控系統(tǒng)發(fā)展概況 6 1.5.1 發(fā)展簡史 6 1.5.2 發(fā)展趨勢 8 習(xí)題 10 第2章 空間點的位置和運動的描述 11 2.1　參考系 11 2.1.1　慣性參考系 11 2.1.2　非慣性參考系 13 2.1.3 常用參考系之間的關(guān)系 14 2.2　空間點位置的描述 17 2.2.1　坐標(biāo)表示法和坐標(biāo)系 17 2.2.2 位置矢量表示法 20 2.3　坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和坐標(biāo)變換 22 2.3.1 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 22 2.3.2 坐標(biāo)變換 23 2.3.3 坐標(biāo)轉(zhuǎn)變換在火控中的應(yīng)用 29 2.4　空間點的運動和哥氏定理 33 習(xí)題 36 第3章 火控系統(tǒng)中的目標(biāo)跟蹤濾波原理 37 3.1 概述 37 3.2 目標(biāo)跟蹤坐標(biāo)系的選擇 39 3.2.1 極坐標(biāo)系 40 3.2.2 直角坐標(biāo)系 41 3.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理 43 3.4 基本濾波方法 44 3.4.1 小二乘濾波方法 46 3.4.2 卡爾曼濾波與預(yù)測 54 3.4.3 常增益濾波方法 63 3.5 目標(biāo)運動模型 67 3.5.1 微分多項式模型 67 3.5.2 CV和CA模型 69 3.5.3 幸格模型 70 3.5.4 半馬爾科夫模型 73 3.5.5 機動目標(biāo)“當(dāng)前”模型 73 3.5.6 勻速圓周運動 74 3.5.7 比例導(dǎo)引運動模型 76 3.6 機動目標(biāo)跟蹤濾波 78 3.6.1 機動檢測自適應(yīng)濾波 78 3.6.2 實時辨識自適應(yīng)濾波 82 3.6.3 “全面”自適應(yīng)濾波 89 習(xí)題 95 第4章 艦炮外彈道 99 4.1 艦炮外彈道的描述 99 4.2 艦炮外彈道的軌跡 101 4.2.1 作用于彈丸的力和力矩 101 4.2.2 彈丸的空間運動及其彈道 103 二、彈丸的空間運動及其彈道 108 4.3 射表 111 4.3.1 射表的定義與組成 111 4.3.2 幾何坐標(biāo)法 113 4.3.3 射表編擬技術(shù) 117 4.4 艦炮火控中的彈道諸元計算方法 123 4.4.1 射表逼近解法 123 4.4.2 外彈道解法 128 習(xí)題 135 第5章 艦炮解命中原理 136 5.1 概述 136 5.1.1 艦炮武器系統(tǒng)概述 136 5.1.2 艦炮火控設(shè)備概述 137 5.1.3 艦炮火控解命中原理概述 139 5.2 線性解命中原理 141 5.2.1 線性速率解命中方程的建立 142 5.2.2 解命中方程的完善和有關(guān)問題的討論 147 5.2.3 命中方程組的求解 151 5.2.4 射擊諸元的計算 164 5.3 相對速率解命中原理 168 5.3.1 瞄準(zhǔn)線角速率的測量 169 5.3.2 角速率解命中原理 173 5.3.4 視差修正 184 5.3.5 計算延遲修正 187 5.4 校射原理 189 5.4.1 艦炮校射概述 189 5.4.2 人工校射的基本原理 189 5.4.3 閉環(huán)校射的基本原理 193 一、概述 194 5.5 艦載火箭炮火控解算原理 200 5.5.1 目標(biāo)定位及運動要素求解 201 5.5.2 彈道諸元計算 201 5.5.3 解相遇問題 202 5.5.4射擊校正 202 5.5.5 簡易控制火箭彈彈體參數(shù)計算原理 202 5.6 典型的非傳統(tǒng)彈藥的火控原理 204 5.6.1 一維彈道修正彈的控制特點 204 5.6.2 一維彈道修正彈修正控制原理 205 習(xí)題 207 第6章 導(dǎo)彈外彈道 208 6.1 作用在導(dǎo)彈上的力和力矩 208 6.1.1 常用坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換 208 6.1.2 作用在導(dǎo)彈上的力 214 6.1.3 作用在飛行導(dǎo)彈上的力矩 219 6.1.4 過載 222 6.2 導(dǎo)彈運動方程組 226 6.2.1 導(dǎo)彈的動力學(xué)方程 226 6.2.2 導(dǎo)彈的運動學(xué)方程 230 6.2.3 質(zhì)量變化方程 232 6.2.4 幾何關(guān)系方程 232 6.2.5 控制關(guān)系方程 233 6.2.6 導(dǎo)彈運動方程組 235 6.2.7 導(dǎo)彈的縱向運動和側(cè)向運動 237 6.2.8 基于四元數(shù)的導(dǎo)彈運動學(xué)方程 239 6.2.9 導(dǎo)彈運動初始段 240 6.3 方案飛行彈道 241 6.3.1 爬升段的方案飛行 242 6.3.2 平飛段方案飛行 248 6.4 導(dǎo)彈運動方程組的數(shù)值解法 251 6.4.1 微分方程數(shù)值積分 252 6.4.2 運動方程組的數(shù)值積分舉例 254 習(xí)題 258 第7章 反艦導(dǎo)彈解命中原理 259 7.1 反艦導(dǎo)彈火控系統(tǒng)基本概念 259 7.1.1 系統(tǒng)的分類 259 7.1.2 系統(tǒng)的技術(shù)特點 260 7.1.3 系統(tǒng)的工作方式 260 7.1.4 系統(tǒng)的功用和主要任務(wù) 261 7.1.5 反艦導(dǎo)彈火控系統(tǒng)的組成 261 7.1.6 反艦導(dǎo)彈火控系統(tǒng)的主要性能 264 7.1.8 反艦導(dǎo)彈火控系統(tǒng)作戰(zhàn)使用 267 7.2 反艦導(dǎo)彈的飛行彈道 270 7.2.1　反艦巡航導(dǎo)彈彈道 270 7.2.2 精確制導(dǎo)反艦彈道導(dǎo)彈彈道 271 7.2.3 飛航導(dǎo)彈彈道分析 271 7.3 反艦導(dǎo)彈射擊解命中原理 273 7.3.1 反艦導(dǎo)彈命中問題的特點 273 7.3.2 反艦導(dǎo)彈目標(biāo)搜索過程 273 7.3.3 反艦導(dǎo)彈搜索原理 274 7.3.4 反艦導(dǎo)彈捕獲目標(biāo)模式分析 275 7.3.5 艦對艦導(dǎo)彈射擊條件的假設(shè) 277 7.3.6 艦對艦導(dǎo)彈射擊命中原理 277 7.3.7 艦對艦導(dǎo)彈射擊的其他問題 280 7.3.8 小結(jié) 283 7.4 新型導(dǎo)彈的航路規(guī)劃 283 7.4.1 概述 283 7.4.2 規(guī)劃算法原理 284 7.4.3 越障飛行航路問題 292 7.4.4 飛行走廊寬度確定原則 292 7.4.5 慣性制導(dǎo)系統(tǒng)初始對準(zhǔn)問題 293 習(xí)題 297 第8章 艦空導(dǎo)彈火力控制系統(tǒng)及其制導(dǎo)體制 298 8.1 艦空導(dǎo)彈火力控制系統(tǒng)概述 298 8.1.1 組成及功能 298 8.1.2 與艦載C3I系統(tǒng)的關(guān)系 301 8.2 艦空導(dǎo)彈制導(dǎo)體制 302 8.2.1 基本概念 302 8.2.2 艦空導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng) 303 8.2.3 艦面制導(dǎo)控制系統(tǒng)主要戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求 304 8.2.4 艦空導(dǎo)彈制導(dǎo)體制分類 306 8.2.5 艦空導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)的設(shè)計要求 307 8.3 遙控制導(dǎo)體制及其實現(xiàn) 308 8.3.1 指令制導(dǎo)體制及其實現(xiàn) 309 8.3.2 TVM制導(dǎo)體制及其實現(xiàn) 310 8.3.3 駕束制導(dǎo)體制及其實現(xiàn) 313 8.4 自尋的制導(dǎo)體制及其實現(xiàn) 315 8.4.2 半主動式自尋的制導(dǎo)系統(tǒng) 319 8.4.3 被動式自尋的制導(dǎo)系統(tǒng) 320 8.5 復(fù)合制導(dǎo)體制及其實現(xiàn) 322 8.5.1 無線電指令-雷達尋的復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng) 323 8.5.2 雷達波束-半主動雷達自尋的復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng) 324 8.5.3 無線電指令-紅外復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng) 324 8.5.4 光-紅外指令復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng) 325 8.5.5 慣性/無線電指令-半主動雷達自尋的復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng) 326 8.5.6 紅外/電視/雷達-無線電指令復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng) 326 8.5.7 初始程序-中段指令-末段TVM復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng) 327 第9章 艦空導(dǎo)彈解命中及導(dǎo)引方法 329 9.1 艦空導(dǎo)彈解命中的基本原理 329 9.1.1 解命中問題概述 329 9.1.2 傾斜發(fā)射艦空導(dǎo)彈射擊解命中原理 330 9.1.3 垂直發(fā)射末端主動尋的制導(dǎo)艦空導(dǎo)彈射擊命中原理 346 9.1.4 結(jié)束語 356 9.2 艦空導(dǎo)彈導(dǎo)引方法的基本概念及要求 356 9.2.1 基本分類 356 9.2.2 導(dǎo)引彈道概念 358 9.2.3 對艦空導(dǎo)彈導(dǎo)引方法的基本要求 359 9.3 遙控制導(dǎo)體制的導(dǎo)引方法分析 360 9.3.1 艦空導(dǎo)彈和目標(biāo)的簡化運動方程 361 9.3.2 三點法 362 9.3.3 前置點法 365 9.3.4 掠海飛行目標(biāo)射擊時導(dǎo)引方法的特殊性 369 9.3.5 遙控制導(dǎo)導(dǎo)引控制回路 370 9.3.8 導(dǎo)彈的導(dǎo)引精度分析 385 9.3.9 坐標(biāo)扭轉(zhuǎn) 396 9.3.10 導(dǎo)彈遙控制導(dǎo)導(dǎo)引控制回路仿真模型 399 9.4 自尋的制導(dǎo)體制的導(dǎo)引方法分析 408 9.4.1 導(dǎo)彈自尋的制導(dǎo)的特點 408 9.4.2 自尋的導(dǎo)引的運動學(xué)方程 408 9.4.3 自尋的導(dǎo)引在垂直面上的控制回路 411 9.4.4 自尋的導(dǎo)引精度分析 416 9.4.5 自尋的導(dǎo)引控制回路仿真模型 419 一、目標(biāo)機動模塊 420 9.5 導(dǎo)引方法的基本原理 424 9.5.1 線性導(dǎo)引方法的原理 424 9.5.2 自適應(yīng)導(dǎo)引方法的原理 425 9.5.3 微分對策導(dǎo)引方法的原理 427 9.5.4 準(zhǔn)彈道導(dǎo)引法 427 9.6 小結(jié) 429 習(xí)題 430 第10章 魚雷火控原理 431 10.1 概述 431 10.2 聲自導(dǎo)魚雷火控解算特點 431 10.2.1 魚雷攻擊過程概述 431 10.2.2 確定發(fā)射陣位 432 10.2.3 本艦機動要素的計算 437 10.2.4 計算射擊要素 438 10.3 線導(dǎo)魚雷的導(dǎo)引原理 443 10.3.1 線導(dǎo)魚雷的使用及特點 443 10.4 火箭助飛魚雷的彈道模型及引導(dǎo)定位 447 10.4.1 火箭助飛魚雷的彈道 448 10.4.2 火箭助飛魚雷的引導(dǎo)定位方法 451 習(xí)題 454 第11章 深彈反潛火控原理 455 11.1 概述 455 11.2 水下目標(biāo)特性和目標(biāo)定位的特點 456 11.2.1 目標(biāo)的特性 456 11.2.2 目標(biāo)定位的特點 456 五、測定的目標(biāo)斜距D作為水平距離d進行解題 458 11.3 求取目標(biāo)運動要素的特點 458 11.3.1 計算潛艇坐標(biāo)變化量 458 11.3.2 求敵向、敵速和敵舷角 459 11.4 火箭式深彈相遇問題的特點 460 11.4.1 火箭式深彈的彈道特點 460 11.4.2 目標(biāo)作等速直線運動時解相遇問題 461 11.4.3 目標(biāo)作旋回運動時解相遇問題 462 11.4.4 攻擊要素的各項修正 464 11.5 懸浮式深彈攔截魚雷問題 466 11.5.1 魚雷航向張角 467 11.5.2 懸浮式深彈攔截條件 468 11.5.3 懸浮式深彈攔截方法 469 11.6 反蛙人彈火控解算原理 471 11.6.1 目標(biāo)運動參數(shù)求取 472 習(xí)題 475 附錄A 常用單位和密位公式 476 附錄B 運動方程組的數(shù)值積分舉例源程序 480 附錄C 求解大地解算問題的BOWRING公式正解公式和反解公式 486 參考文獻 488
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艦艇火控原理 作者簡介

盧發(fā)興，福建順昌人，1974年出生，教授，博士生導(dǎo)師，長期從艦艇火力控制系統(tǒng)的教學(xué)和科研工作，出版專著3部，論文50多篇，獲省部級科技進步二等獎和三等獎。

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