第1章 飞行器制导控制系统概述 1
1.1 飞行器制导控制系统概念与原理 2
1.2 飞行器制导控制基本原理和方法 3
1.2.1 飞行控制基本原理 3
1.2.2 飞行器制导方案 4
1.2.3 飞行控制方式 7
1.3 航空器飞行控制系统 8
1.3.1 飞机控制系统构成 8
1.3.2 飞机控制系统 9
1.4 航天器飞行控制系统 10
1.4.1 轨道控制系统 10
1.4.2 姿态控制系统 12
1.5 导弹制导控制系统 13
1.5.1 制导控制系统性能指标 14
1.5.2 制导控制系统构成 15
1.5.3 制导控制系统设计流程 15
本章小结 17
习题1 17
第2章 MWORKS平台介绍 18
2.1 MWORKS平台简介 19
2.1.1 MWORKS科学计算与系统建模仿真平台 19
2.1.2 MWORKS产品体系 20
2.2 Syslab软件简介 22
2.2.1 Syslab软件界面 22
2.2.2 Syslab软件设置 24
2.3 Sysplorer软件简介 26
2.3.1 Sysplorer软件界面 27
2.3.2 Sysplorer软件设置 31
2.4 Sysplorer与Syslab交互模块及相互调用 35
2.4.1 Syslab与Sysplorer交互模块 35
2.4.2 Syslab调用Sysplorer仿真数据示例 37
2.4.3 Sysplorer获取Syslab工作区数据示例 40
本章小结 42
习题2 42
第3章 基于飞行器线性模型的控制系统仿真分析 43
3.1 线性系统模型在MWORKS中的描述方法 44
3.1.1 数学模型 44
3.1.2 线性系统 44
3.1.3 传递函数模型 44
3.1.4 状态空间模型 45
3.1.5 MWORKS中建立系统数学模型 46
3.2 线性定常系统稳定性、可控性、可观性分析 51
3.2.1 稳定性分析 51
3.2.2 可控性分析 53
3.2.3 可观性分析 55
3.3 利用MWORKS的线性控制系统时域分析 55
3.3.1 时域分析概述 55
3.3.2 典型输入信号 56
3.3.3 MWORKS的典型输入信号响应函数 57
3.3.4 时域分析的性能指标 58
3.3.5 MWORKS中时域分析性能指标求取 62
3.4 利用MWORKS的线性控制系统根轨迹分析 64
3.4.1 根轨迹的相角和幅值条件 64
3.4.2 根轨迹的一般绘制法则 65
3.4.3 用MWORKS绘制根轨迹图 67
3.5 利用MWORKS的线性控制系统频率响应分析 69
3.5.1 频率响应 69
3.5.2 伯德图或对数坐标图 69
3.5.3 奈奎斯特图或极坐标图 73
3.5.4 尼柯尔斯图或对数幅–相图 78
3.5.5 与频率响应有关的性能指标 79
3.5.6 用MWORKS求与频率响应有关的性能指标 81
3.6 飞机自动飞行控制功能 83
3.7 飞机纵向运动传递函数模型 84
3.8 俯仰角控制系统设计 87
3.9 高度控制系统设计 93
本章小结 101
习题3 102
第4章 基于MWORKS的飞行器非线性模型建立与仿真分析 104
4.1 典型飞行器的动力学运动学非线性模型 105
4.2 Sysplorer建模环境的基本使用方法 108
4.2.1 Sysplorer建模环境的基本操作 108
4.2.2 Sysplorer建模环境中的组件与连接 115
4.2.3 Sysplorer建模环境中的仿真参数设置 116
4.2.4 Sysplorer文本建模简介 118
4.3 Sysplorer飞行器控制系统建模常用模块 121
4.4 基于Sysplorer的飞行器非线性仿真模型建立 135
4.4.1 飞行器仿真模型的搭建步骤 135
4.4.2 飞行器非线性动力学仿真模型 139
4.4.3 飞行器的无控弹道仿真分析 153
本章小结 155
习题4 155
第5章 飞行器制导系统仿真分析 156
5.1 精确制导武器制导律基本概念 157
5.1.1 精确制导武器制导律简介 157
5.1.2 精确制导武器制导律设计与仿真验证方法 158
5.2 制导控制系统常用滤波处理方法的MWORKS实现 161
5.2.1 MWORKS中的数字滤波器设计方法 161
5.2.2 MWORKS中的卡尔曼滤波实现方法 166
5.3 基于MWORKS的经典制导律仿真分析 172
5.3.1 比例导引法仿真分析 172
5.3.2 三点法制导律仿真分析 176
5.4 基于MWORKS的滑模制导律设计与仿真分析 180
5.4.1 滑模控制简介 180
5.4.2 制导系统数学模型建立 181
5.4.3 制导律设计与建模仿真 183
本章小结 191
习题5 191
第6章 卫星导航建模与仿真 193
6.1 基于MWORKS的时空系统转换 194
6.1.1 卫星导航时空系统 194
6.1.2 时空系统转换实例 198
6.2 基于MWORKS的卫星空间位置解算 203
6.2.1 卫星空间位置解算原理 204
6.2.2 卫星空间位置解算实例 207
6.3 基于MWORKS的导航信号误差建模 209
6.3.1 卫星信号误差源及模型 209
6.3.2 电离层误差和对流层误差建模实例 212
6.4 基于MWORKS的导航观测数据生成 216
6.4.1 导航观测数据生成原理 217
6.4.2 导航观测数据生成实例 220
6.5 基于MWORKS的伪距单点定位 222
6.5.1 伪距单点定位原理 222
6.5.2 伪距单点定位实例 224
6.6 基于MWORKS的伪距差分定位 229
6.6.1 伪距差分定位原理 229
6.6.2 伪距差分定位实例 232
6.7 卫星导航建模与仿真实例 236
6.7.1 建模仿真方案总体设计 236
6.7.2 建模仿真方案工作流程 237
本章小结 238
习题6 238
第7章 飞行器制导控制系统仿真验证 239
7.1 飞行器制导控制系统数学仿真和半实物仿真相关概念 240
7.1.1 系统仿真 240
7.1.2 飞行器制导控制系统数学仿真概述 242
7.1.3 飞行器制导控制系统半实物仿真概述 246
7.2 利用MWORKS平台开展蒙特卡洛仿真验证 252
7.2.1 蒙特卡洛仿真的概念 253
7.2.2 制导控制系统研制中的蒙特卡洛仿真验证 256
7.3 MWORKS平台在制导控制系统半实物仿真中的应用 259
7.3.1 半实物仿真的模式 259
7.3.2 飞行器制导控制系统应用案例 262
本章小结 269
习题7 269
第8章 试验数据结果分析与处理 270
8.1 试验数据分析中的基本概念和方法 271
8.1.1 误差 271
8.1.2 试验数据精准度 272
8.1.3 试验数据的整理方法 273
8.1.4 试验数据的分析方法 274
8.2 试验数据的描述性分析与预处理 275
8.2.1 数据分析中的常用概念 276
8.2.2 试验数据描述性分析及Syslab实现函数 2