第1章 制導(dǎo)炮彈系統(tǒng)綜述
1.1 研究背景與意義
1.2 制導(dǎo)炮彈研究現(xiàn)狀
1.2.1 美國(guó)制導(dǎo)炮彈研究現(xiàn)狀
1.2.2 其他國(guó)家制導(dǎo)炮彈研究現(xiàn)狀
1.2.3 國(guó)內(nèi)制導(dǎo)炮彈研究現(xiàn)狀
1.3 制導(dǎo)炮彈導(dǎo)航系統(tǒng)特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)
1.3.1 典型制導(dǎo)炮彈導(dǎo)航系統(tǒng)和工作流程
1.3.2 制導(dǎo)炮彈導(dǎo)航能力需求及技術(shù)難點(diǎn)
1.4 制導(dǎo)炮彈組合導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4.1 Draper高過(guò)載組合導(dǎo)航系統(tǒng)
1.4.2 Honeyweu高過(guò)載組合導(dǎo)航系統(tǒng)
1.4.3 BAE和其他公司高過(guò)載組合導(dǎo)航系統(tǒng)
1.5 制導(dǎo)炮彈空中對(duì)準(zhǔn)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.5.1 基于“重力轉(zhuǎn)彎+陀螺儀”的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量技術(shù)
1.5.2 基于“科氏力+偏心加速度計(jì)”的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量技術(shù)
1.5.3 基于“彈道機(jī)動(dòng)+加速度計(jì)”的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量技術(shù)
1.6 本書(shū)目的
第2章 導(dǎo)航算法基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 導(dǎo)航算法中的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
2.1.1 矢量
2.1.2 矢量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
2.1.3 角速度矢量
2.1.4 反對(duì)稱(chēng)矩陣
2.1.5 角速度矢量坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
2.1.6 矢量和反對(duì)稱(chēng)矩陣的基本運(yùn)算法則
2.1.7 *小二乘法
2.1.8 非線(xiàn)性方程的線(xiàn)性化
2.2 坐標(biāo)系
2.2.1 地心慣性坐標(biāo)系
2.2.2 地心地固坐標(biāo)系
2.2.3 發(fā)射坐標(biāo)系
2.2.4 發(fā)射慣性坐標(biāo)系
2.2.5 當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系
2.2.6 載體坐標(biāo)系
2.3 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
2.3.1 歐拉角和轉(zhuǎn)換矩陣
2.3.2 地心慣性坐標(biāo)系和地心地固坐標(biāo)系
2.3.3 發(fā)射坐標(biāo)系與地心地固坐標(biāo)系
2.3.4 地心慣性坐標(biāo)系與發(fā)射坐標(biāo)系
2.3.5 發(fā)射坐標(biāo)系和載體坐標(biāo)系
2.3.6 發(fā)射慣性坐標(biāo)系和載體坐標(biāo)系
2.3.7 地心地固坐標(biāo)系與當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系
2.3.8 發(fā)射坐標(biāo)系與當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系
2.3.9 發(fā)射坐標(biāo)系和發(fā)射慣性坐標(biāo)系
2.4 四元數(shù)
2.4.1 四元數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)
2.4.2 四元數(shù)的表示方法
2.4.3 四元數(shù)的運(yùn)算
2.4.4 轉(zhuǎn)動(dòng)四元數(shù)定理
2.4.5 四元數(shù)與姿態(tài)矩陣的關(guān)系
2.5 姿態(tài)、速度位置微分方程
2.5.1 姿態(tài)矩陣的微分方程
2.5.2 慣性系中位置矢量的微分
2.5.3 慣性系中速度矢量的微分
2.6 地球幾何學(xué)
2.6.1 基本概念
2.6.2 卯酉圈曲率半徑和子午圈曲率半徑
2.7 地心地固坐標(biāo)系中的坐標(biāo)類(lèi)型
2.7.1 大地坐標(biāo)向空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換
2.7.2 空間直角坐標(biāo)向大地坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換
第3章 發(fā)射系制導(dǎo)炮彈捷聯(lián)慣導(dǎo)算法
3.1 發(fā)慣系中的捷聯(lián)慣導(dǎo)機(jī)械編排
3.2 發(fā)射系中的捷聯(lián)慣導(dǎo)機(jī)械編排
3.2.1 發(fā)射系捷聯(lián)慣導(dǎo)機(jī)械編排推導(dǎo)
3.2.2 發(fā)射方位角
3.2.3 發(fā)射系正常重力模型
3.3 發(fā)射系捷聯(lián)慣導(dǎo)數(shù)值更新算法
3.3.1 發(fā)射系姿態(tài)更新算法
3.3.2 發(fā)射系速度更新算法
3.3.3 發(fā)射系位置更新算法
3.3.4 發(fā)射系更新算法總結(jié)
3.4 發(fā)射系捷聯(lián)慣導(dǎo)數(shù)值更新簡(jiǎn)化算法
3.5 發(fā)射系制導(dǎo)炮彈捷聯(lián)慣導(dǎo)算法仿真
3.5.1 制導(dǎo)炮彈飛行彈道
3.5.2 無(wú)慣組誤差捷聯(lián)慣導(dǎo)算法仿真
3.5.3 有慣組誤差捷聯(lián)慣導(dǎo)算法仿真
第4章 發(fā)射系制導(dǎo)炮彈空中對(duì)準(zhǔn)算法
4.1 基于陀螺儀的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量算法
4.1.1 基于陀螺儀的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量原理
4.1.2 基于旋轉(zhuǎn)調(diào)制法的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量原理
4.2 基于加速度計(jì)和衛(wèi)導(dǎo)的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量算法
4.2.1 基于加速度計(jì)和衛(wèi)導(dǎo)數(shù)據(jù)的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量原理
4.2.2 彈道機(jī)動(dòng)法仿真彈道
4.2.3 彈道機(jī)動(dòng)法仿真結(jié)果
4.3 基于衛(wèi)導(dǎo)數(shù)據(jù)的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量算法
4.3.1 基于偽發(fā)射系的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量原理
4.3.2 基于加速度矢量的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量原理
4.3.3 基于速度矢量的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量算法
4.3.4 基于位置矢量的滾轉(zhuǎn)角測(cè)量算法
4.4 利用衛(wèi)導(dǎo)數(shù)據(jù)的俯仰角偏航角計(jì)算原理
第5章 發(fā)射系制導(dǎo)炮彈慣導(dǎo)/衛(wèi)星組合導(dǎo)航算法
5.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)/衛(wèi)星組合導(dǎo)航方案
5.2 卡爾曼濾波技術(shù)
5.2.1 卡爾曼濾波理論
5.2.2 卡爾曼濾波算法的描述
5.2.3 卡爾曼濾波算法特點(diǎn)
5.3 發(fā)射系捷聯(lián)慣導(dǎo)誤差方程
5.3.1 發(fā)射系姿態(tài)誤差方程
5.3.2 發(fā)射系速度誤差方程
5.3.3 發(fā)射系位置誤差方程
5.4 發(fā)射系慣導(dǎo)/衛(wèi)星松耦合組合導(dǎo)航算法
5.4.1 發(fā)射系松耦合組合導(dǎo)航狀態(tài)方程
5.4.2 發(fā)射系松耦合速度位置量測(cè)方程
5.4.3 GNSS衛(wèi)星位置和速度的轉(zhuǎn)換
5.4.4 發(fā)射系組合導(dǎo)航硬件同步方法
5.4.5 發(fā)射系組合導(dǎo)航濾波算法步驟
5.4.6 發(fā)射系慣導(dǎo)/衛(wèi)星松耦合組合導(dǎo)航仿真
5.5 發(fā)射系慣導(dǎo)/衛(wèi)星緊耦合組合導(dǎo)航算法
5.5.1 發(fā)射系慣導(dǎo)/衛(wèi)星緊耦合組合導(dǎo)航狀態(tài)方程
5.5.2 發(fā)射系慣導(dǎo)/衛(wèi)星緊耦合偽距量測(cè)方程
5.5.3 發(fā)射系慣導(dǎo)/衛(wèi)星緊耦合偽距率量測(cè)方程
5.5.4 發(fā)射系慣導(dǎo)/衛(wèi)星組合導(dǎo)航算法仿真分析
5.6 發(fā)射系導(dǎo)航信息轉(zhuǎn)換到當(dāng)?shù)厮阶鴺?biāo)系
5.6.1 發(fā)射系位置信息的轉(zhuǎn)換
5.6.2 發(fā)射系速度信息的轉(zhuǎn)換
5.6.3 發(fā)射系姿態(tài)信息的轉(zhuǎn)換
第6章 當(dāng)?shù)厮较抵茖?dǎo)炮彈慣導(dǎo)/衛(wèi)星組合導(dǎo)航算法
6.1 當(dāng)?shù)厮较到萋?lián)慣導(dǎo)機(jī)械編排
6.1.1 當(dāng)?shù)厮较到萋?lián)慣導(dǎo)微分方程
6.1.2 當(dāng)?shù)厮较嫡V亓δP?
6.2 當(dāng)?shù)厮较到萋?lián)慣導(dǎo)算法設(shè)計(jì)
6.2.1 當(dāng)?shù)厮较底藨B(tài)更新算法
6.2.2 當(dāng)?shù)厮较邓俣雀滤惴?
6.2.3 當(dāng)?shù)厮较滴恢酶滤惴?
6.3 當(dāng)?shù)厮较祽T導(dǎo)/衛(wèi)星松耦合組合導(dǎo)航算法
6.3.1 松耦合組合導(dǎo)航狀態(tài)方程
6.3.2 松耦合組合導(dǎo)航量測(cè)方程
6.4 當(dāng)?shù)厮较祬?shù)轉(zhuǎn)換到發(fā)射系參數(shù)
6.4.1 位置信息的轉(zhuǎn)換
6.4.2 速度信息的擴(kuò)展
6.4.3 姿態(tài)信息的擴(kuò)展
6.4.4 攻角側(cè)滑角的擴(kuò)展
6.5 當(dāng)?shù)厮较祽T導(dǎo)/衛(wèi)星松耦合組合導(dǎo)航仿真
第7章 制導(dǎo)炮彈組合導(dǎo)航算法試驗(yàn)
7.1 制導(dǎo)炮彈半實(shí)物仿真系統(tǒng)概述
7.2 制導(dǎo)炮彈半實(shí)物仿真彈道數(shù)學(xué)模型
7.2.1 制導(dǎo)炮彈質(zhì)心動(dòng)力學(xué)方程
7.2.2 制導(dǎo)炮彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程
7.2.3 制導(dǎo)炮彈制導(dǎo)和控制方程
7.2.4 制導(dǎo)炮彈六自由度模型補(bǔ)充方程
7.3 制導(dǎo)炮彈半實(shí)物仿真捷聯(lián)慣導(dǎo)數(shù)據(jù)模擬器
7.3.1 IMU誤差模型
7.3.2 IMU積分量化
7.4 制導(dǎo)炮彈半實(shí)物仿真衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)模擬器
7.4.1 緊耦合數(shù)據(jù)模擬
7.4.2 松耦合數(shù)據(jù)模擬
7.4.3 幾何精度因子
7.4.4 衛(wèi)星誤差模擬
7.5 制導(dǎo)炮彈組合導(dǎo)航系統(tǒng)半實(shí)物仿真試驗(yàn)
7.6 制導(dǎo)炮彈組合導(dǎo)航系統(tǒng)跑車(chē)試驗(yàn)
第8章 制導(dǎo)炮彈彈道重構(gòu)和精度評(píng)估技術(shù)
8.1 基于內(nèi)測(cè)信息的制導(dǎo)炮彈彈道重構(gòu)流程
8.2 事后處理狀態(tài)空間模型
8.2.1 事后處理狀態(tài)空間模型狀態(tài)向量
8.2.2 事后處理狀態(tài)空間模型卡爾曼濾波方程
8.3 *優(yōu)平滑算法
8.3.1 *優(yōu)平滑算法原理
8.3.2 *優(yōu)平滑算法數(shù)學(xué)模型
8.4 數(shù)字仿真試驗(yàn)
參考文獻(xiàn)