捷聯(lián)導(dǎo)引頭穩(wěn)定與跟蹤技術(shù)

第1章　緒論
　1.1　工程應(yīng)用背景與意義
　1.2　國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)
　　1.2.1　捷聯(lián)式導(dǎo)引頭與制導(dǎo)控制一體化技術(shù)研究狀況
　　1.2.2　視線穩(wěn)定平臺(tái)及其控制技術(shù)研究狀況
　　1.2.3　目標(biāo)跟蹤與視線角速率提取技術(shù)研究狀況
　　1.2.4　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
　1.3　本書(shū)的主要內(nèi)容和特色
第2章　轉(zhuǎn)動(dòng)剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)理論
　2.1　剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)
　　2.1.1　點(diǎn)的位置向量及其表示方法
　　2.1.2　方向余弦矩陣及其正交性
　　2.1.3　剛體的歐拉(Euler)角
　　2.1.4　哥氏(Coriolis)定理
　2.2　四元數(shù)與剛體定位
　　2.2.1　四元數(shù)基本理論
　　2.2.2　四元數(shù)描述剛體定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)
　　2.2.3　四元數(shù)微分方程及其數(shù)值求解
　　2.2.4　四元數(shù)與方向余弦、歐拉角的關(guān)系
　2.3　剛體動(dòng)力學(xué)
　　2.3.1　轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
　　2.3.2　剛體動(dòng)量矩與動(dòng)量矩定理
　　2.3.3　歐拉動(dòng)力學(xué)方程
　2.4　本章小結(jié)
第3章　魯棒控制理論
　3.1　魯棒控制數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
　　3.1.1　空間概念
　　3.1.2　矩陣的奇異值
　　3.1.3　向量和矩陣的范數(shù)
　　3.1.4　信號(hào)和系統(tǒng)的范數(shù)
　　3.1.5　H 范數(shù)與Riccati方程
　　3.1.6　靈敏度函數(shù)和補(bǔ)靈敏度函數(shù)
　　3.1.7　控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
　　3.1.8　李雅普諾夫方程
　　3.1.9　線性分式變換
　3.2　魯棒控制基本思想
　3.3　不確定性的描述
　　3.3.1　非結(jié)構(gòu)不確定性
　　3.3.2　結(jié)構(gòu)不確定性
　3.4　H 控制理論
　　3.4.1　H 標(biāo)準(zhǔn)控制問(wèn)題
　　3.4.2　H 標(biāo)準(zhǔn)控制包含的控制問(wèn)題
　　3.4.3　不確定系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性與魯棒性能
　3.5　本章小結(jié)
第4章　目標(biāo)跟蹤與濾波理論
　4.1　卡爾曼濾波理論
　　4.1.1　卡爾曼濾波的基本思想
　　4.1.2　離散型卡爾曼濾波基本方程
　　4.1.3　卡爾曼濾波器運(yùn)行機(jī)制
　　4.1.4　連續(xù)隨機(jī)系統(tǒng)的離散化
　4.2　目標(biāo)機(jī)動(dòng)模型
　　4.2.1　常速度模型
　　4.2.2　常加速度模型
　　4.2.3　相關(guān)噪聲模型
　4.3　常增益目標(biāo)跟蹤濾波器
　　4.3.1　α-β-γ濾波器
　　4.3.2　α-β濾波器
　4.4　本章小結(jié)
第5章　導(dǎo)引頭視線平臺(tái)空域穩(wěn)定技術(shù)
　5.1　導(dǎo)引頭概述
　5.2　空域穩(wěn)定原理
　　5.2.1　直接視線穩(wěn)定
　　5.2.2　間接視線穩(wěn)定
　5.3　空域穩(wěn)定方式
　　5.3.1　動(dòng)力陀螺穩(wěn)定
　　5.3.2　積分陀螺穩(wěn)定
　　5.3.3　速率陀螺穩(wěn)定
　　5.3.4　捷聯(lián)穩(wěn)定
　5.4　速率陀螺穩(wěn)定平臺(tái)性能分析
　　5.4.1　穩(wěn)定平臺(tái)構(gòu)成與原理
　　5.4.2　穩(wěn)定回路控制系統(tǒng)分析
　　5.4.3　穩(wěn)定平臺(tái)性能評(píng)估
　　5.4.4　穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
　5.5　捷聯(lián)穩(wěn)定平臺(tái)
　　5.5.1　捷聯(lián)穩(wěn)定平臺(tái)概念
　　5.5.2　捷聯(lián)穩(wěn)定需要解決的問(wèn)題
　5.6　本章小結(jié)
第6章　捷聯(lián)式天線平臺(tái)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
　6.1　平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與坐標(biāo)系定義及變換
　　6.1.1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置
　　6.1.2　坐標(biāo)系定義與坐標(biāo)變換
　6.2　平臺(tái)框架運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系
　　6.2.1　框架角速度
　　6.2.2　框架角加速度
　6.3　平臺(tái)框架動(dòng)力學(xué)建模及其特性分析
　　6.3.1　內(nèi)框動(dòng)力學(xué)模型
　　6.3.2　外框動(dòng)力學(xué)模型
　　6.3.3　動(dòng)力學(xué)模型仿真分析
　6.4　天線平臺(tái)控制對(duì)象數(shù)學(xué)模型
　6.5　本章小結(jié)
第7章　捷聯(lián)式天線平臺(tái)的穩(wěn)定性能研究及其數(shù)字控制技術(shù)
　7.1　捷聯(lián)穩(wěn)定原理
　7.2　捷聯(lián)式天線平臺(tái)的穩(wěn)定控制方案及穩(wěn)定性能研究
　　7.2.1　天線平臺(tái)的捷聯(lián)穩(wěn)定方案
　　7.2.2　捷聯(lián)穩(wěn)定性能仿真分析
　7.3　捷聯(lián)式天線平臺(tái)的2種穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)方法
　　7.3.1　角速度補(bǔ)償方法
　　7.3.2　角位置補(bǔ)償方法
　　7.3.3　仿真結(jié)果與分析
　7.4　捷聯(lián)式天線平臺(tái)數(shù)字穩(wěn)定技術(shù)及仿真
　　7.4.1　天線捷聯(lián)穩(wěn)定的離散遞推算法
　　7.4.2　數(shù)字仿真結(jié)果
　7.5　本章小結(jié)
第8章　捷聯(lián)式天線平臺(tái)魯棒兩自由度H 控制器設(shè)計(jì)
　8.1　具有擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)聂敯魞勺杂啥菻 控制器的提出
　　8.1.1　魯棒兩自由度H 控制器結(jié)構(gòu)
　　8.1.2　魯棒兩自由度H 控制器性能
　8.2　模型的不確定性分解及標(biāo)準(zhǔn)H 控制問(wèn)題的形成
　　8.2.1　模型的不確定性分解
　　8.2.2　化為標(biāo)準(zhǔn)H 控制問(wèn)題
　　8.2.3　廣義受控對(duì)象的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)
　8.3　捷聯(lián)式天線穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)不確定性模型的建立
　　8.3.1　控制對(duì)象數(shù)學(xué)模型的不確定性分析
　　8.3.2　系統(tǒng)參數(shù)描述及穩(wěn)定性判定
　8.4　捷聯(lián)式天線穩(wěn)定平臺(tái)具有擾動(dòng)補(bǔ)償?shù)聂敯魞勺杂啥菻 控制器設(shè)計(jì)
　　8.4.1　期墊性能要求
　　8.4.2　權(quán)函數(shù)的選取
　　8.4.3　設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果
　8.5　本章小結(jié)
第9章　捷聯(lián)式天線平臺(tái)的角跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　9.1　角跟蹤系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想
　9.2　角跟蹤系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模
　9.3　機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤及視線角速率的估計(jì)
　　9.3.1　單通道濾波模型
　　9.3.2　仿真結(jié)果與分析
　9.4　雙通道耦合目標(biāo)跟蹤濾波器設(shè)計(jì)
　　9.4.1　兩通道耦合濾波模型建立
　　9.4.2　濾波參數(shù)的確定
　9.5　目標(biāo)跟蹤濾波與捷聯(lián)穩(wěn)定控制系統(tǒng)閉環(huán)仿真
　9.6　本章小結(jié)
第10章　MATLAB控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具介紹　
　10.1　基于SIMuLINK模型的圖形用戶接口工具
　10.2　MATLAB工具箱
　　10.2.1　控制系統(tǒng)工具箱
　　10.2.2　魯棒控制工具箱
　10.3　基于MATLAB／dSPACE的半實(shí)物仿真工具
　　10.3.1　MATLAB／dSPACE半實(shí)物仿真思想
　　lO.3.2　MATLAB／dSPACE集成仿真系統(tǒng)
　　10.3.3　利用dSPACE進(jìn)行控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)
　10.4　本章小結(jié)
第11章　捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺(tái)MATLAB數(shù)學(xué)建模與仿真
　11.1　SIMULINK建模　
　　11.1.1　穩(wěn)定平臺(tái)框架動(dòng)力學(xué)SIMULINK建模
　　11.1.2　穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)匹配濾波模型
　11.2　M語(yǔ)言建模仿真
　　11.2.1　魯棒控制器設(shè)計(jì)仿真
　　1j.2.2　跟蹤濾波器設(shè)計(jì)仿真
　11.3　SIMULINK與M語(yǔ)言混合建模仿真
　　11.3.1　速度與位置捷聯(lián)穩(wěn)定性能比較仿真
　　11.3.2　捷聯(lián)穩(wěn)定與跟蹤濾波聯(lián)合仿真
　　11.3.3　捷聯(lián)穩(wěn)定跟蹤與制導(dǎo)控制一體化仿真
　11.4　本章小結(jié)
第12章　捷聯(lián)導(dǎo)引頭技術(shù)研究進(jìn)展及展望
　12.1　概述
　12.2　捷聯(lián)穩(wěn)定技術(shù)的應(yīng)用
　　12.2.1　捷聯(lián)穩(wěn)定算法的實(shí)現(xiàn)
　　12.2.2　速率陀螺安裝位置對(duì)捷聯(lián)穩(wěn)定算法的影響
　12.3　全捷聯(lián)式導(dǎo)引頭制導(dǎo)技術(shù)
　　12.3.1　坐標(biāo)系定義與坐標(biāo)變換
　　12.3.2　捷聯(lián)式干涉儀導(dǎo)引頭系統(tǒng)組成
　　12.3.3　相位干涉儀導(dǎo)引頭捷聯(lián)解耦技術(shù)
　　12.3.4　天線罩引起的干涉儀測(cè)相誤差及補(bǔ)償措施
　　12.3.5　捷聯(lián)解耦性能的誤差分析
　12.4　捷聯(lián)式導(dǎo)引頭在多模復(fù)合制導(dǎo)中的應(yīng)用
　　12.4.1　多模復(fù)合尋的制導(dǎo)技術(shù)
　　12.4.2　捷聯(lián)式導(dǎo)引頭在雙模復(fù)合尋的制導(dǎo)中的應(yīng)用
　12.5　導(dǎo)引頭技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
　　12.5.1　軟件雷達(dá)導(dǎo)引頭技術(shù)
　　12.5.2　智能導(dǎo)引頭技術(shù)
　12.6　本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)