飛機(jī)綜合控制與飛行管理

前言

國(guó)防科技工業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國(guó)防現(xiàn)代化的重要工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要推動(dòng)力量。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，在黨中央、國(guó)務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)和親切關(guān)懷下，國(guó)防科技工業(yè)廣大干部職工在知識(shí)的傳承、科技的攀登與時(shí)代的洗禮中，取得了舉世矚目的輝煌成就；研制、生產(chǎn)了大量武器裝備，滿足了我軍由單一陸軍，發(fā)展成為包括空軍、海軍、第二炮兵和其他技術(shù)兵種在內(nèi)的合成軍隊(duì)的需要，特別是在尖端技術(shù)方面，成功地掌握了原子彈、氫彈、洲際導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和核潛艇技術(shù)，使我軍擁有了一批克敵制勝的高技術(shù)武器裝備，使我國(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)獨(dú)立掌握核技術(shù)和外層空間技術(shù)的國(guó)家之一。國(guó)防科技工業(yè)沿著獨(dú)立自主、自力更生的發(fā)展道路，建立了專業(yè)門類基本齊全，科研、試驗(yàn)、生產(chǎn)手段基本配套的國(guó)防科技工業(yè)體系，奠定了進(jìn)行國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)；掌握了大量新技術(shù)、新工藝，研制了許多新設(shè)備、新材料，以“兩彈一星”、“神舟”號(hào)載人航天為代表的國(guó)防尖端技術(shù)，大大提高了國(guó)家的科技水平和競(jìng)爭(zhēng)力，使中國(guó)在世界高科技領(lǐng)域占有了一席之地。十一屆三中全會(huì)以來(lái)，伴隨著改革開(kāi)放的偉大實(shí)踐，國(guó)防科技工業(yè)適時(shí)地實(shí)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，大量軍工技術(shù)轉(zhuǎn)向民用，為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)作出了重要貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

本書主要內(nèi)容如下：第1章為緒論，綜述了綜合控制的基本概念、國(guó)外發(fā)展概況及綜合控制技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與綜合設(shè)計(jì)思路；第2章為推進(jìn)系統(tǒng)性能及其控制的建模與仿真，重點(diǎn)介紹滿足先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)綜合控制要求的發(fā)動(dòng)機(jī)、推進(jìn)系統(tǒng)性能與控制的建模；第3章為綜合飛行／推進(jìn)控制系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)典型飛行任務(wù)的綜合飛行／推進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真，即性能尋優(yōu)控制（包括超聲速巡航）、飛行航跡優(yōu)化、短距起降、大迎角綜合飛行／推進(jìn)控制；第4章為綜合飛行／火力控制系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹綜合飛行／火力控制系統(tǒng)的組成、目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)器設(shè)計(jì)、典型武器火力控制建模、綜合控制的設(shè)計(jì)及性能評(píng)價(jià)；第5章為戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)，重點(diǎn)介紹戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)的基本功能與結(jié)構(gòu)、飛行中的軌跡規(guī)劃、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估與駕駛員輔助系統(tǒng)；第6章為綜合飛行／火力／推進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真，重點(diǎn)介紹綜合控制技術(shù)的系統(tǒng)總體方案、兩種新型的綜合控制設(shè)計(jì)方法及作戰(zhàn)任務(wù)全過(guò)程仿真；第7章為飛行器管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介，綜述了飛機(jī)綜合控制技術(shù)的發(fā)展-飛行器管理系統(tǒng)研究思路及支撐技術(shù)。

書籍目錄

第1章  緒  論  1.1 飛機(jī)綜合控制技術(shù)產(chǎn)生背景及基本概念  1.2 飛機(jī)綜合控制技術(shù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與綜合設(shè)計(jì)思路    1.2.1 系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)    1.2.2 系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)思路    參考文獻(xiàn)第2章  推進(jìn)系統(tǒng)性能及其控制的建模與仿真  2.1 概述    2.1.1 推進(jìn)系統(tǒng)的組成    2.1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)系統(tǒng)的性能指標(biāo)    2.1.3 戰(zhàn)斗機(jī)及其綜合控制系統(tǒng)對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)的要求    2.1.4 適用于現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)類型及其性能特點(diǎn)和發(fā)展  2.2 加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)性能和控制規(guī)律    2.2.1 加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的部件特性與控制    2.2.2 加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)共同工作線及共同工作點(diǎn)的確定    2.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)性能和控制規(guī)律  2.3 推進(jìn)系統(tǒng)性能與控制    2.3.1 超聲速進(jìn)氣道特性    2.3.2 超聲速進(jìn)氣道和發(fā)動(dòng)機(jī)的性能匹配及控制    2.3.3 進(jìn)氣道一發(fā)動(dòng)機(jī)一噴管的性能匹配與推進(jìn)系統(tǒng)性能    2.3.4 根據(jù)飛行任務(wù)和使用條件對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)性能的控制  2.4 推進(jìn)系統(tǒng)性能數(shù)學(xué)模型    2.4.1 戰(zhàn)斗機(jī)綜合控制系統(tǒng)研究對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)性能模型的要求    2.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的非實(shí)時(shí)性能模型    2.4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)性能模型    2.4.4 推進(jìn)系統(tǒng)性能模型    2.4.5 自適應(yīng)模型    2.4.6 面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)在建模中的應(yīng)用    參考文獻(xiàn)第3章  綜合飛行／推進(jìn)控制系統(tǒng)  3.1 概述  3.2 性能尋優(yōu)控制    3.2.1 性能尋優(yōu)控制系統(tǒng)的組成及原理    3.2.2 性能尋優(yōu)控制系統(tǒng)的效益及分析    3.2.3 超聲速巡航模態(tài)推進(jìn)系統(tǒng)性能優(yōu)化   3.3 面向綜合飛行／推進(jìn)系統(tǒng)的飛行航跡優(yōu)化    3.3.1 背景及性能指標(biāo)的提出    3.3.2 優(yōu)化方法    3.3.3 時(shí)間和耗油量的估算    3.3.4 縱向剖面優(yōu)化仿真  3.4 短距起降綜合飛行／推進(jìn)控制    3.4.1 短距起飛／著陸系統(tǒng)建模    3.4.2 短距起飛方案設(shè)計(jì)及仿真研究    3.4.3 大迎角自動(dòng)短距著陸方案設(shè)計(jì)及仿真研究  3.5 大迎角綜合飛行／推進(jìn)控制    3.5.1 大迎角綜合飛行／推進(jìn)系統(tǒng)特性分析    3.5.2 大迎角推進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性    3.5.3 推進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定性控制方案    3.5.4 大迎角推力矢量與氣動(dòng)舵面的協(xié)調(diào)控制    3.5.5 大迎角仿真及分析    參考文獻(xiàn)第4章  綜合飛行／火力控制系統(tǒng)  4.1 綜合飛行／火力控制系統(tǒng)基本組成及特點(diǎn)  4.2 系統(tǒng)坐標(biāo)系選擇及定義  4.3 機(jī)載目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)器設(shè)計(jì)    4.3.1 跟蹤坐標(biāo)系的選擇    4.3.2 機(jī)動(dòng)目標(biāo)模型    4.3.3 估計(jì)器模型的建立與濾波  4.4 火力控制系統(tǒng)建模    4.4.1 空-空機(jī)炮模態(tài)    4.4.2 空-空導(dǎo)彈模態(tài)    4.4.3 空-地激光制導(dǎo)炸彈模態(tài)  4.5 綜合飛行／火力控制系統(tǒng)耦合控制律設(shè)計(jì)及系統(tǒng)仿真    4.5.1 空-空機(jī)炮模態(tài)    4.5.2 空-空導(dǎo)彈模態(tài)    4.5.3 激光制導(dǎo)炸彈模態(tài)  4.6 超控耦合器的設(shè)計(jì)    4.6.1 超控耦合器的功能定義    4.6.2 超控耦合器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    4.6.3 可調(diào)增益K的設(shè)計(jì)    4.6.4 超控耦合器的邏輯關(guān)系設(shè)計(jì)  4.7 綜合飛行／火力控制系統(tǒng)性能分析及評(píng)價(jià)    4.7.1 空一空機(jī)炮模態(tài)多重遞階綜合控制系統(tǒng)的性    4.7.2激光制導(dǎo)炸彈空一地轟炸模態(tài)多重遞階綜合    控制系統(tǒng)的性能分析與評(píng)價(jià)    參考文獻(xiàn)第5章  戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)  5.1 引  言    5.1.1 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)    5.1.2 戰(zhàn)術(shù)飛行管理系統(tǒng)研究歷史  5.2 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)分析    5.2.1 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)基本功能    5.2.2 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)分析    5.2.3 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)  5.3 飛行中的軌跡規(guī)劃    5.3.1 概述    5.3.2 飛行軌跡優(yōu)化方法概述    5.3.3 啟發(fā)式搜索    5.3.4 威脅源模型的建立    5.3.5 采用專家系統(tǒng)提高飛行軌跡規(guī)劃的效率    5.3.6 軌跡規(guī)劃中的一些具體問(wèn)題  5.4 戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)評(píng)估技術(shù)    5.4.1 概述    5.4.2 威脅評(píng)估    5.4.3 基于貝葉斯推理的威脅評(píng)估  5.5 駕駛員輔助系統(tǒng)    5.5.1 概述    5.5.2 駕駛員輔助系統(tǒng)的基本功能    參考文獻(xiàn)第6章  綜合飛行／火力／推進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真  6.1 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理與綜合控制系統(tǒng)方案    6.1.1 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)飛行管理與綜合控制對(duì)綜合航空電子系統(tǒng)的要求    6.1.2 系統(tǒng)方案的組成與功能  6.2 基于遞階一分散一集中方法的綜合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    6.2.1 遞階一分散一集中綜合控制設(shè)計(jì)方法    6.2.2 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)設(shè)計(jì)方法    6.2.3 綜合飛行／火力／推進(jìn)系統(tǒng)建模    6.2.4 綜合飛行／火力／推進(jìn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    6.2.5 戰(zhàn)術(shù)任務(wù)過(guò)程數(shù)學(xué)仿真  6.3 基于多層遞階結(jié)構(gòu)的綜合控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    6.3.1 綜合控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)    6.3.2 機(jī)身指向控制    6.3.3 速度矢量控制  6.4 空一空導(dǎo)彈模態(tài)作戰(zhàn)區(qū)全過(guò)程控制律設(shè)計(jì)及仿真    參考文獻(xiàn)第7章  飛行器管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介  7.1 概述  7.2 面向全系統(tǒng)物理綜合和功能綜合設(shè)計(jì)飛行器管理系統(tǒng)  7.3 面向飛行能力優(yōu)化設(shè)計(jì)飛行器管理系統(tǒng)  7.4 飛行器管理系統(tǒng)支撐技術(shù)  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

20世紀(jì)60年代以來(lái)， 飛行器設(shè)計(jì)出現(xiàn)了隨控布局CCV(Control Configuration Vehicle)的設(shè)計(jì)思想，從而取代了以氣動(dòng)布局為中心的設(shè)汁思想。所謂CCV設(shè)汁思想是指在總體設(shè)計(jì)階段就綜合考慮飛行器的飛行控制系統(tǒng)FCS(Flight Comrol Sys-tem)、氣動(dòng)布局、推進(jìn)系統(tǒng)及機(jī)體結(jié)構(gòu)4個(gè)環(huán)節(jié)，并以控制為紐帶，充分發(fā)揮和協(xié)調(diào)這4個(gè)環(huán)節(jié)的功能，從而大大提高整個(gè)飛行器的性能。與飛行器的CCV設(shè)計(jì)思想同時(shí)產(chǎn)生的是FCS的主動(dòng)控制設(shè)計(jì)思想。主動(dòng)控制設(shè)計(jì)思想將FCS從過(guò)去的從屬地位變?yōu)轱w行器總體設(shè)計(jì)的4個(gè)環(huán)節(jié)之一，主動(dòng)、積極地參與飛行器的總體布局、總體方案和總體設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)。它實(shí)際上是CCV設(shè)計(jì)思想的一個(gè)重要支柱。綜合控制以各相對(duì)獨(dú)立或視為獨(dú)立的控制分系統(tǒng)所組成的整個(gè)系統(tǒng)為對(duì)象，進(jìn)行綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)，將原來(lái)孤立的但有耦合關(guān)系的部分組成特定作用的整體，獲得比原來(lái)孤立系統(tǒng)更好的性能。這樣設(shè)計(jì)的系統(tǒng)就是綜合控制系統(tǒng)。它是飛行控制技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。就作戰(zhàn)飛機(jī)綜合控制技術(shù)來(lái)說(shuō)，須充分考慮和利用機(jī)體（氣動(dòng)力與結(jié)構(gòu)）、推進(jìn)（進(jìn)氣道、發(fā)動(dòng)機(jī)及尾噴管）和武器系統(tǒng)的控制功能及其相互關(guān)系，對(duì)全機(jī)控制功能進(jìn)行一體化、多學(xué)科綜合設(shè)計(jì)，使飛機(jī)能最大限度地發(fā)揮其性能潛力，以滿足總體性能和任務(wù)能力的需求。

編輯推薦

《飛機(jī)綜合控制與飛行管理》由北京航空航天大學(xué)出版社，北京理工大學(xué)出版出版。

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