舰艇火控原理

图书标准信息

• 作者 卢发兴
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2023-04
• 版次 1
• ISBN 9787121438059
• 定价 99.00元
• 装帧 其他
• 页数 500页

【内容简介】

本书全面地介绍了舰艇武器火控系统的基本原理。全书共分11章，内容包括火控系统概述、空间点的位置和运动的描述、火控系统中的目标跟踪滤波原理、舰炮外弹道、舰炮解命中原理、导弹外弹道、反舰导弹解命中原理、舰空火力控制系统及其制导体制、舰空导弹解命中及导引方法、鱼雷火控原理、深弹反潜火控原理等。本书可作为大学本科高年级学生或研究生学习舰艇火控系统原理的教科书或教学参考书，也可作为相关专业工程技术和部队的有关人员的业务参考书。

【作者简介】

卢发兴，福建顺昌人，1974年出生，教授，博士生导师，长期从舰艇火力控制系统的教学和科研工作，出版专著3部，论文50多篇，获省部级科技进步二等奖和三等奖。

【目录】

第1章  概述1

1.1  火控系统的基本功能和组成1

1.2  舰艇火控系统的分类和性能要求2

1.2.1  舰艇火控系统的分类2

1.2.2  舰艇火控系统的性能要求3

1.3  武器射击控制过程3

1.4  舰艇火力控制系统的技术基础4

1.5  舰艇火控系统发展概况6

1.5.1  发展简史6

1.5.2  发展趋势8

习题10

第2章  空间点的位置和运动的描述11

2.1　参考系11

2.1.1　惯性参考系11

2.1.2　非惯性参考系13

2.1.3  常用参考系之间的关系14

2.2　空间点位置的描述17

2.2.1　坐标表示法和坐标系17

2.2.2  位置矢量表示法20

2.3　坐标转换和坐标变换22

2.3.1  坐标转换22

2.3.2  坐标变换23

2.3.3  坐标转变换在火控中的应用29

2.4　空间点的运动和哥氏定理33

习题36

第3章  火控系统中的目标跟踪滤波原理37

3.1  概述37

3.2  目标跟踪坐标系的选择39

3.2.1  极坐标系40

3.2.2  直角坐标系41

3.3  数据预处理43

3.4  基本滤波方法44

3.4.1  小二乘滤波方法46

3.4.2  卡尔曼滤波与预测54

3.4.3  常增益滤波方法63

3.5  目标运动模型67

3.5.1  微分多项式模型67

3.5.2  CV和CA模型69

3.5.3  幸格模型70

3.5.4  半马尔科夫模型73

3.5.5  机动目标“当前”模型73

3.5.6  匀速圆周运动74

3.5.7  比例导引运动模型76

3.6  机动目标跟踪滤波78

3.6.1  机动检测自适应滤波78

3.6.2  实时辨识自适应滤波82

3.6.3  “全面”自适应滤波89

习题95

第4章  舰炮外弹道99

4.1  舰炮外弹道的描述99

4.2  舰炮外弹道的轨迹101

4.2.1  作用于弹丸的力和力矩101

4.2.2  弹丸的空间运动及其弹道103

二、弹丸的空间运动及其弹道108

4.3  射表111

4.3.1  射表的定义与组成111

4.3.2  几何坐标法113

4.3.3  射表编拟技术117

4.4  舰炮火控中的弹道诸元计算方法123

4.4.1  射表逼近解法123

4.4.2  外弹道解法128

习题135

第5章  舰炮解命中原理136

5.1  概述136

5.1.1  舰炮武器系统概述136

5.1.2  舰炮火控设备概述137

5.1.3  舰炮火控解命中原理概述139

5.2  线性解命中原理141

5.2.1  线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关问题的讨论147

5.2.3  命中方程组的求解151

5.2.4  射击诸元的计算164

5.3  相对速率解命中原理168

5.3.1  瞄准线角速率的测量169

5.3.2  角速率解命中原理173

5.3.4  视差修正184

5.3.5  计算延迟修正187

5.4  校射原理189

5.4.1  舰炮校射概述189

5.4.2  人工校射的基本原理189

5.4.3  闭环校射的基本原理193

一、概述194

5.5  舰载火箭炮火控解算原理200

5.5.1  目标定位及运动要素求解201

5.5.2  弹道诸元计算201

5.5.3  解相遇问题202

5.5.4射击校正202

5.5.5  简易控制火箭弹弹体参数计算原理202

5.6  典型的非传统弹药的火控原理204

5.6.1  一维弹道修正弹的控制特点204

5.6.2 一维弹道修正弹修正控制原理205

习题207

第6章  导弹外弹道208

6.1  作用在导弹上的力和力矩208

6.1.1  常用坐标系及其转换208

6.1.2  作用在导弹上的力214

6.1.3  作用在飞行导弹上的力矩219

6.1.4  过载222

6.2  导弹运动方程组226

6.2.1  导弹的动力学方程226

6.2.2  导弹的运动学方程230

6.2.3  质量变化方程232

6.2.4  几何关系方程232

6.2.5  控制关系方程233

6.2.6  导弹运动方程组235

6.2.7  导弹的纵向运动和侧向运动237

6.2.8  基于四元数的导弹运动学方程239

6.2.9  导弹运动初始段240

6.3  方案飞行弹道241

6.3.1  爬升段的方案飞行242

6.3.2  平飞段方案飞行248

6.4  导弹运动方程组的数值解法251

6.4.1  微分方程数值积分252

6.4.2  运动方程组的数值积分举例254

习题258

第7章  反舰导弹解命中原理259

7.1  反舰导弹火控系统基本概念259

7.1.1  系统的分类259

7.1.2  系统的技术特点260

7.1.3  系统的工作方式260

7.1.4  系统的功用和主要任务261

7.1.5  反舰导弹火控系统的组成261

7.1.6  反舰导弹火控系统的主要性能264

7.1.8  反舰导弹火控系统作战使用267

7.2  反舰导弹的飞行弹道270

7.2.1　反舰巡航导弹弹道270

7.2.2  精确制导反舰弹道导弹弹道271

7.2.3  飞航导弹弹道分析271

7.3  反舰导弹射击解命中原理273

7.3.1  反舰导弹命中问题的特点273

7.3.2  反舰导弹目标搜索过程273

7.3.3  反舰导弹搜索原理274

7.3.4  反舰导弹捕获目标模式分析275

7.3.5  舰对舰导弹射击条件的假设277

7.3.6  舰对舰导弹射击命中原理277

7.3.7  舰对舰导弹射击的其他问题280

7.3.8  小结283

7.4  新型导弹的航路规划283

7.4.1  概述283

7.4.2  规划算法原理284

7.4.3  越障飞行航路问题292

7.4.4  飞行走廊宽度确定原则292

7.4.5  惯性制导系统初始对准问题293

习题297

第8章  舰空导弹火力控制系统及其制导体制298

8.1  舰空导弹火力控制系统概述298

8.1.1  组成及功能298

8.1.2  与舰载C3I系统的关系301

8.2  舰空导弹制导体制302

8.2.1  基本概念302

8.2.2  舰空导弹制导控制系统303

8.2.3  舰面制导控制系统主要战术技术要求304

8.2.4  舰空导弹制导体制分类306

8.2.5  舰空导弹制导控制系统的设计要求307

8.3  遥控制导体制及其实现308

8.3.1  指令制导体制及其实现309

8.3.2  TVM制导体制及其实现310

8.3.3  驾束制导体制及其实现313

8.4  自寻的制导体制及其实现315

8.4.2  半主动式自寻的制导系统319

8.4.3  被动式自寻的制导系统320

8.5  复合制导体制及其实现322

8.5.1  无线电指令-雷达寻的复合制导系统323

8.5.2  雷达波束-半主动雷达自寻的复合制导系统324

8.5.3  无线电指令-红外复合制导系统324

8.5.4  光-红外指令复合制导系统325

8.5.5  惯性/无线电指令-半主动雷达自寻的复合制导系统326

8.5.6  红外/电视/雷达-无线电指令复合制导系统326

8.5.7  初始程序-中段指令-末段TVM复合制导系统327

第9章  舰空导弹解命中及导引方法329

9.1  舰空导弹解命中的基本原理329

9.1.1  解命中问题概述329

9.1.2  倾斜发射舰空导弹射击解命中原理330

9.1.3  垂直发射末端主动寻的制导舰空导弹射击命中原理346

9.1.4  结束语356

9.2  舰空导弹导引方法的基本概念及要求356

9.2.1  基本分类356

9.2.2  导引弹道概念358

9.2.3  对舰空导弹导引方法的基本要求359

9.3  遥控制导体制的导引方法分析360

9.3.1  舰空导弹和目标的简化运动方程361

9.3.2  三点法362

9.3.3  前置点法365

9.3.4  掠海飞行目标射击时导引方法的特殊性369

9.3.5  遥控制导导引控制回路370

9.3.8  导弹的导引精度分析385

9.3.9  坐标扭转396

9.3.10  导弹遥控制导导引控制回路仿真模型399

9.4  自寻的制导体制的导引方法分析408

9.4.1  导弹自寻的制导的特点408

9.4.2  自寻的导引的运动学方程408

9.4.3  自寻的导引在垂直面上的控制回路411

9.4.4  自寻的导引精度分析416

9.4.5  自寻的导引控制回路仿真模型419

一、目标机动模块420

9.5  导引方法的基本原理424

9.5.1  线性导引方法的原理424

9.5.2  自适应导引方法的原理425

9.5.3  微分对策导引方法的原理427

9.5.4  准弹道导引法427

9.6  小结429

习题430

第10章  鱼雷火控原理431

10.1  概述431

10.2  声自导鱼雷火控解算特点431

10.2.1  鱼雷攻击过程概述431

10.2.2  确定发射阵位432

10.2.3  本舰机动要素的计算437

10.2.4  计算射击要素438

10.3  线导鱼雷的导引原理443

10.3.1  线导鱼雷的使用及特点443

10.4  火箭助飞鱼雷的弹道模型及引导定位447

10.4.1  火箭助飞鱼雷的弹道448

10.4.2  火箭助飞鱼雷的引导定位方法451

习题454

第11章  深弹反潜火控原理455

11.1  概述455

11.2  水下目标特性和目标定位的特点456

11.2.1  目标的特性456

11.2.2  目标定位的特点456

五、测定的目标斜距D作为水平距离d进行解题458

11.3  求取目标运动要素的特点458

11.3.1  计算潜艇坐标变化量458

11.3.2  求敌向、敌速和敌舷角459

11.4  火箭式深弹相遇问题的特点460

11.4.1  火箭式深弹的弹道特点460

11.4.2  目标作等速直线运动时解相遇问题461

11.4.3  目标作旋回运动时解相遇问题462

11.4.4  攻击要素的各项修正464

11.5  悬浮式深弹拦截鱼雷问题466

11.5.1  鱼雷航向张角467

11.5.2  悬浮式深弹拦截条件468

11.5.3  悬浮式深弹拦截方法469

11.6  反蛙人弹火控解算原理471

11.6.1  目标运动参数求取472

习题475

附录A  常用单位和密位公式476

附录B  运动方程组的数值积分举例源程序480

附录C  求解大地解算问题的BOWRING公式正解公式和反解公式486

参考文献488