現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)

前言

現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)是最具代表性的高新技術(shù)之一，緊系國計民生和社會文明，直接推動著四個現(xiàn)代化（工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科技和國防現(xiàn)代化）建設(shè)，并不斷影響著現(xiàn)代戰(zhàn)爭形態(tài)演變和高技術(shù)兵器特別是軍事航天器和精確制導(dǎo)武器的發(fā)展。理論和實踐證明，導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)從一開始就是航空航天飛行器、海上（水下）航行體和先進(jìn)武器裝備發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也一直是應(yīng)用高新技術(shù)最快、最多的領(lǐng)域。當(dāng)前，人類社會正在向信息時代過渡，信息化戰(zhàn)爭已成為反映該時代特征的全新基本戰(zhàn)爭形態(tài)。信息化戰(zhàn)爭的最典型特點之一就是實現(xiàn)陸、海、空、天、信息一體化聯(lián)合／協(xié)同作戰(zhàn)，大量使用高技術(shù)兵器，實施基于效果的精確打擊。防空、防天導(dǎo)彈武器及反導(dǎo)系統(tǒng)已成為國家和區(qū)域極為重要的防御力量。對此，現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)（系統(tǒng)）起著十分重要的支撐作用，并在很大程度上決定著聯(lián)合／協(xié)同作戰(zhàn)效能和高技術(shù)兵器及反導(dǎo)系統(tǒng)的戰(zhàn)技性能。航天工程是當(dāng)今社會發(fā)展最快的尖端科技領(lǐng)域之一，從第一顆人造衛(wèi)星飛向太空至今，雖然只過去了五十多年的時間，卻給人類帶來了翻天覆地的變化。它不僅對現(xiàn)代科技、社會經(jīng)濟發(fā)展起到了巨大的推動作用，而且在軍事上獲得了廣泛的應(yīng)用，也必將對未來世界產(chǎn)生更加廣闊而深遠(yuǎn)的影響?，F(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)從來就是航天工程發(fā)展的核心技術(shù)之一，它涉及航天工程方案論證、設(shè)計制造和使用運行等方面。綜上所述，現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)（系統(tǒng)）在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、國民經(jīng)濟和國防建設(shè)發(fā)展中的重要地位和戰(zhàn)略意義是顯而易見的。因此，為了進(jìn)一步發(fā)揮現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)的巨大作用，認(rèn)真總結(jié)和深入研究推動該技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)是十分必要的。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)》以全新的角度論述導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)及其應(yīng)用，重點總結(jié)并深入研究推動現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)（系統(tǒng)）進(jìn)步和工程應(yīng)用的主要關(guān)鍵技術(shù)，諸如先進(jìn)總體設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)，目標(biāo)探測、識別與隱身技術(shù)，綜合導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航及組合導(dǎo)航技術(shù)，精確制導(dǎo)與復(fù)合／融合制導(dǎo)技術(shù)，現(xiàn)代測控技術(shù)與動能殺傷（KKV）技術(shù)，現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析與信息融合技術(shù)，計算機網(wǎng)絡(luò)與“數(shù)據(jù)鏈”通信技術(shù)，指揮控制與綜合電子信息技術(shù)，復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境與信息對抗技術(shù)，地面、海上及空天試驗技術(shù)，以及系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)等?！冬F(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)》是作者長期從事導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控科學(xué)研究和教學(xué)的成果總結(jié)，同時汲取了相關(guān)重要參考文獻(xiàn)的營養(yǎng)，力求反映當(dāng)今該領(lǐng)域的新思想、新觀點、新動態(tài)和新的技術(shù)學(xué)術(shù)水平?！　　冬F(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)》主要作為航空、航天、航海、兵器、信息、仿真等領(lǐng)域科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員的重要參考書，也可作為高等院校特別是軍事、軍工院校相關(guān)學(xué)科專業(yè)高年級學(xué)生和研究生的高新技術(shù)教材。

作者簡介

劉興堂，男，1942年2月出生于陜西省三原縣，碩士、空軍級專家、文職將軍。現(xiàn)任空軍防空導(dǎo)彈精確制導(dǎo)與控制技術(shù)研究中心主任；空軍工程大學(xué)教授、“控制科學(xué)與工程”學(xué)科博士生導(dǎo)師。兼任中國系統(tǒng)仿真學(xué)會常務(wù)理事、中國航空學(xué)會飛行力學(xué)及飛行試驗分會委員、中國自動化學(xué)會仿真專業(yè)委員會副主任、中國計算機用戶協(xié)會仿真應(yīng)用分會理事、陜西省系統(tǒng)仿真學(xué)會副理事長。1965年8月西北工業(yè)大學(xué)飛機設(shè)計與制造專業(yè)獲學(xué)士學(xué)位；1968年3月西北工業(yè)大學(xué)非線性振動理論專業(yè)獲碩士學(xué)位；1968～1982年在中國飛行試驗研究院從事飛機控制系統(tǒng)試飛和模擬研究，曾任專業(yè)組長、大型飛行模擬器工程和航空重點仿真實驗室建設(shè)主管工程師；1982年特招入伍，在空軍工程大學(xué)導(dǎo)彈學(xué)院從教至今，長期從事飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制及復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真領(lǐng)域的教學(xué)和科研工作。工作期間，獲國家科技進(jìn)步獎2項、省部級科技成果獎2項、軍隊科技進(jìn)步獎7項，并榮獲“全軍優(yōu)秀教師”稱號；出版專著、譯著和大型工具書16部：《機動飛機實用空氣動力學(xué)》、《飛機舵面的傳動裝置》、《物理量傳感器》、《現(xiàn)代系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)》、《現(xiàn)代飛行模擬技術(shù)》、《空中飛行模擬器》、《精確制導(dǎo)、控制與仿真技術(shù)》、《導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)分析、設(shè)計與仿真》、《現(xiàn)代辨識工程》、《應(yīng)用自適應(yīng)控制》、《新俄漢科技綜合詞典》、《俄漢航空航天航海科技大詞典》、《復(fù)雜系統(tǒng)建模理論、方法與技術(shù)》、《信息化戰(zhàn)爭與高技術(shù)兵器》、《精確制導(dǎo)武器與精確制導(dǎo)控制技術(shù)》及《現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)》；發(fā)表學(xué)術(shù)論文百篇以上。周自全，男，1940年出生于湖北省武漢市，本科，中國飛行試驗研究院研究員，現(xiàn)任國家某重點型號飛機試飛總師、中航某重點實驗室主任、《飛行力學(xué)》雜志社社長；曾任中國飛行試驗研究院副院長、048工程專家組成員。1964年8月西北工業(yè)大學(xué)飛機力學(xué)和控制專業(yè)獲學(xué)士學(xué)位；1968年9月至今在中國飛行試驗研究院從事飛行試驗與仿真研究。工作期間，獲省部級以上科技進(jìn)步獎14項，其中包括國家科技進(jìn)步成果特等獎、一等獎、二等獎各一項；榮立部級以上一等功5次、二等功1次；被授予全國國防科技工業(yè)系統(tǒng)勞動模范、國家級有突出貢獻(xiàn)專家；榮獲航空金獎、航空工業(yè)杰出貢獻(xiàn)獎等7項；出版專著3部；發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇。李為民，男，1964年10月生，甘肅民勤人，博士、空軍級專家、國務(wù)院學(xué)位委員會評議組成員、國家“863”計劃航空航天領(lǐng)域?qū)＜医M成員?，F(xiàn)任空軍工程大學(xué)導(dǎo)彈學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、副院長，兼任中國宇航學(xué)會無人機學(xué)會常務(wù)理事、中國系統(tǒng)仿真學(xué)會理事、中國軍事運籌學(xué)會常務(wù)理事、中國軍事系統(tǒng)工程委員會委員。1983年7月空軍導(dǎo)彈學(xué)院測控專業(yè)獲學(xué)士學(xué)位；1990年5月電子科技大學(xué)信號電路與系統(tǒng)專業(yè)獲碩士學(xué)位；1992年12月電子科技大學(xué)電子與通信專業(yè)獲博士學(xué)位。1983年執(zhí)教以來，獲國家科技成果進(jìn)步獎1項，軍隊（省部）級科技進(jìn)步獎15項，主持完成國家“863”計劃課題、國家社科基金課題、國防預(yù)研基金課題多項，榮獲“全軍優(yōu)秀教師”稱號、軍隊院校育才金獎；主編和參編專著（教材）6部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 一般概念1.1.1 導(dǎo)航概念1.1.2 制導(dǎo)概念1.1.3 測控概念1.2 導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)及系統(tǒng)1.2.1 導(dǎo)航技術(shù)及系統(tǒng)1.2.2 制導(dǎo)技術(shù)及系統(tǒng)1.2.3 測控技術(shù)及系統(tǒng)1.2.4 綜合技術(shù)及系統(tǒng)1.3 現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)1.3.1 引言1.3.2 地面、空中、海上精確導(dǎo)航1.3.3 高技術(shù)兵器精確制導(dǎo)1.3.4 航天工程精確測控1.4 現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控的關(guān)鍵技術(shù)第2章 基礎(chǔ)理論、方法與技術(shù)2.1 導(dǎo)航理論、方法與技術(shù)2.1.1 基本理論、方法與技術(shù)綜述2.1.2 無線電導(dǎo)航原理及應(yīng)用2.1.3 多普勒雷達(dá)導(dǎo)航原理及應(yīng)用2.1.4 慣性導(dǎo)航原理及應(yīng)用2.1.5 衛(wèi)星定位導(dǎo)航原理及應(yīng)用2.1.6 天文導(dǎo)航原理及應(yīng)用2.1.7 地圖匹配導(dǎo)航原理及應(yīng)用2.1.8 相對導(dǎo)航原理及應(yīng)用2.1.9 組合導(dǎo)航原理及應(yīng)用2.2 制導(dǎo)理論、方法與技術(shù)2.2.1 基本理論、方法與技術(shù)2.2.2 自主式制導(dǎo)原理及應(yīng)用2.2.3 遙控制導(dǎo)原理及應(yīng)用2.2.4 尋的制導(dǎo)原理及應(yīng)用2.2.5 復(fù)合／融合制導(dǎo)原理及應(yīng)用2.2.6 數(shù)據(jù)鏈制導(dǎo)原理及應(yīng)用2.3 測控理論、方法與技術(shù)2.3.1 基本理論、方法與技術(shù)2.3.2 測試原理及應(yīng)用2.3.3 控制原理及應(yīng)用2.3.4 測控原理及應(yīng)用2.4 現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控學(xué)科體系2.4.1 引言2.4.2 理論體系2.4.3 方法體系2.4.4 技術(shù)體系2.4.5 應(yīng)用體系第3章 先進(jìn)總體設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)3.1 系統(tǒng)總體技術(shù)及設(shè)計過程3.2 多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化技術(shù)及應(yīng)用3.2.1 多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化(MDO)技術(shù)的提出3.2.2 MDO體系組成3.2.3 MDO的主要關(guān)鍵技術(shù)3.2.4 MDO技術(shù)應(yīng)用實例3.3 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計方法與技術(shù)3.4 智能優(yōu)化設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用3.4.1 問題提出3.4.2 系統(tǒng)構(gòu)成及功能3.4.3 工程應(yīng)用實例3.5 計算機輔助設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用3.5.1 引言3.5.2 CAD系統(tǒng)及其組成3.5.3 CAD技術(shù)及系統(tǒng)的應(yīng)用3.6 虛擬樣機與虛擬設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用3.6.1 引言3.6.2 虛擬樣機技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)3.6.3 虛擬樣機技術(shù)的工程應(yīng)用3.6.4 虛擬設(shè)計技術(shù)及工程應(yīng)用3.7 并行工程設(shè)計技術(shù)及應(yīng)用3.7.1 引言3.7.2 并行工程設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)3.7.3 并行工程設(shè)計技術(shù)應(yīng)用實例第4章 目標(biāo)探測、識別與隱身技術(shù)4.1 概述4.2 目標(biāo)探測、識別和確認(rèn)基礎(chǔ)4.2.1 概念及術(shù)語4.2.2 Johnson判則4.2.3 目標(biāo)傳遞概率函數(shù)4.2.4 目標(biāo)純探測與辨別預(yù)測4.2.5 距離探測及判定4.3 目標(biāo)探測方法、技術(shù)及設(shè)備4.3.1 引言4.3.2 微光夜視探測4.3.3 紅外探測4.3.4 激光探測4.3.5 雷達(dá)探測4.3.6 慣性感測4.3.7 聲(學(xué))探測4.3.8 多傳感器探測4.4 目標(biāo)識別與確認(rèn)技術(shù)4.4.1 引言4.4.2 雷達(dá)目標(biāo)識別與確認(rèn)4.4.3 紅外目標(biāo)識別與確認(rèn)4.4.4 激光目標(biāo)識別與確認(rèn)4.4.5 水聲目標(biāo)識別與確認(rèn)4.4.6 自動目標(biāo)識別技術(shù)4.4.7 作戰(zhàn)識別技術(shù)及系統(tǒng)4.5 目標(biāo)隱身／反隱身技術(shù)4.5.1 引言4.5.2 隱身技術(shù)特點及關(guān)鍵技術(shù)4.5.3 雷達(dá)隱身技術(shù)4.5.4 光電隱身技術(shù)4.5.5 聲學(xué)隱身技術(shù)4.5.6 反隱身技術(shù)第5章 綜合導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航及組合導(dǎo)航5.1 概述5.2 導(dǎo)航綜合系統(tǒng)與綜合艦橋系統(tǒng)5.2.1 導(dǎo)航綜合系統(tǒng)5.2.2 綜合艦橋系統(tǒng)5.3 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及其主要設(shè)備5.3.1 引言5.3.2 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)5.3.3 主要慣性導(dǎo)航設(shè)備5.4 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)5.5 組合導(dǎo)航技術(shù)基礎(chǔ)5.5.1 引言5.5.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)5.5.3 組合系統(tǒng)工作模式5.5.4 組合系統(tǒng)狀態(tài)估計方法5.5.5 組合系統(tǒng)誤差修正與容錯技術(shù)5.5.6 組合系統(tǒng)降階方法5.6 INS／SAR組合導(dǎo)航系統(tǒng)5.6.1 引言5.6.2 合成孔徑雷達(dá)5.6.3 INS／SAR組合導(dǎo)航系統(tǒng)5.7 SINS／GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)5.7.1 引言5.7.2 SINS／GPS組合導(dǎo)航原理及組合方式5.7.3 SINS／GPS組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)5.7.4 SINS／GPS組合導(dǎo)航的應(yīng)用實例5.8 智能融合組合導(dǎo)航技術(shù)及系統(tǒng)5.8.1 引言5.8.2 智能化導(dǎo)航信息源管理技術(shù)5.8.3 智能濾波技術(shù)5.8.4 智能融合技術(shù)5.9 組合導(dǎo)航的其他技術(shù)問題5.9.1 引言5.9.2 慣性／星光組合導(dǎo)航技術(shù)及系統(tǒng)5.9.3 容錯濾波設(shè)計技術(shù)5.9.4 組合導(dǎo)航系統(tǒng)的車載試驗技術(shù)第6章 精確制導(dǎo)與復(fù)合／融合制導(dǎo)技術(shù)6.1 概述6.2 制導(dǎo)體制及其分析與選取6.2.1 常用制導(dǎo)體制體系6.2.2 制導(dǎo)體制分析與選擇6.3 導(dǎo)引律設(shè)計與選取技術(shù)6.3.1 引言6.3.2 古典導(dǎo)引方法與導(dǎo)引律6.3.3 典型比例導(dǎo)引及工程實現(xiàn)6.3.4 現(xiàn)代導(dǎo)引方法與導(dǎo)引律6.3.5 導(dǎo)引律分析與選擇6.3.6 向狀態(tài)制導(dǎo)的最優(yōu)導(dǎo)引律研究6.4 導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)6.4.1 引言6.4.2 制導(dǎo)過程及系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)6.4.3 未來制導(dǎo)控制系統(tǒng)6.5 水下制導(dǎo)定位技術(shù)及系統(tǒng)6.5.1 引言6.5.2 聲納系統(tǒng)及其聲納方程6.5.3 水聲精確定位導(dǎo)航系統(tǒng)6.6 復(fù)合制導(dǎo)技術(shù)及應(yīng)用6.6.1 引言6.6.2 復(fù)合制導(dǎo)體制的選擇6.6.3 復(fù)合制導(dǎo)系統(tǒng)的組成及運行6.6.4 導(dǎo)彈截獲跟蹤系統(tǒng)6.6.5 目標(biāo)交接班技術(shù)6.7 多模融合制導(dǎo)技術(shù)6.7.1 引言6.7.2 被動雷達(dá)／紅外融合尋的制導(dǎo)6.7.3 主動式毫米波／紅外成像融合尋的制導(dǎo)6.7.4 毫米波主／被動融合尋的制導(dǎo)……第7章 現(xiàn)代測控技術(shù)與KKV技術(shù)第8章 現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析與信息融合技術(shù)第9章 計算機網(wǎng)絡(luò)與“數(shù)據(jù)鏈”通信技術(shù)第10章 復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境與信息對抗技術(shù)第11章 指揮控制與綜合電子信息技術(shù)第12章 地面、海上及空天試驗技術(shù)第13章 系統(tǒng)建模與仿真技術(shù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：制導(dǎo)概念是近代出現(xiàn)的，且由導(dǎo)航發(fā)展延伸而來。它與導(dǎo)航有許多共同之處，但在某些方面存在明顯的各自特點。所謂制導(dǎo)就是控制引導(dǎo)的意思，即使航行載體按照一定的運動軌跡或根據(jù)所給予的指令運動，以達(dá)到預(yù)定的目的地或攻擊預(yù)定的目標(biāo)。例如，為了將航天器（人造衛(wèi)星、飛船、宇宙探測器等）送上一定的空間軌道，就必須根據(jù)探測儀器獲得的信息，通過制導(dǎo)技術(shù)和制導(dǎo)系統(tǒng)使運載器（通常為運載火箭）準(zhǔn)確、按時地飛向預(yù)定軌跡；又如，一枚導(dǎo)彈從發(fā)射到命中目標(biāo)，也必須借助制導(dǎo)技術(shù)，利用制導(dǎo)系統(tǒng)，以一定的準(zhǔn)確度引導(dǎo)和控制導(dǎo)彈按照預(yù)定路線（彈道）飛行，才能最終對目標(biāo)實施有效攻擊。因此，制導(dǎo)與導(dǎo)航的最大區(qū)別在于它兼?zhèn)洹皩?dǎo)引”和“控制”兩大功能，而導(dǎo)航只提供導(dǎo)航（參數(shù)）信息。制導(dǎo)是高技術(shù)兵器和空間技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，是伴隨著航天器、運載火箭和制導(dǎo)武器（導(dǎo)彈、制導(dǎo)彈藥、制導(dǎo)火炮等）的出現(xiàn)應(yīng)運而生的。第二次世界大戰(zhàn)末期，出現(xiàn)了由納粹德國研制并運用的初級型制導(dǎo)武器——v-1和v-2導(dǎo)彈。前者是最早的飛航式導(dǎo)彈；后者是最初的彈道式導(dǎo)彈。當(dāng)時，這兩種所謂的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈都采用了無人駕駛的制導(dǎo)技術(shù)，在飛行中能夠自動地修正導(dǎo)彈偏離預(yù)定軌道的誤差，以保證彈體始終對準(zhǔn)目標(biāo)飛行，并在必要時依靠控制指令機動飛行，甚至施放干擾躲避敵方攻擊。這種制導(dǎo)武器的亮相曾引起了整個歐洲的巨大震動，并對后來精確制導(dǎo)武器的迅猛發(fā)展產(chǎn)生了直接推動。20世紀(jì)70年代初，美軍在越南戰(zhàn)場上首次使用了激光制導(dǎo)炸彈和電視制導(dǎo)炸彈，創(chuàng)造了一個個戰(zhàn)績。自此之后，各種精確制導(dǎo)武器層出不窮，從而“開創(chuàng)了戰(zhàn)爭的新時代”。制導(dǎo)技術(shù)也從此進(jìn)入了精確制導(dǎo)控制時期，并逐漸形成了較完善的先進(jìn)制導(dǎo)體制和制導(dǎo)控制系統(tǒng)。

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《現(xiàn)代導(dǎo)航、制導(dǎo)與測控技術(shù)》由科學(xué)出版社出版。

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