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第一篇 导弹制导系统概论1

第1章 导弹与制导系统1

1.1 导弹概述1

1.1.1 导弹1

1.1.2 导弹的分类3

1.1.3 导弹飞行力学基础8

1.2 导弹制导系统的概念与发展12

1.2.1 导弹制导系统的概念12

1.2.2 导弹制导系统的发展15

1.3 导弹制导系统的分类17

1.3.1 自主制导系统18

1.3.2 遥控制导系统20

1.3.3 自动寻的制导系统21

1.3.4 复合制导系统23

1.4 导弹制导系统的导引方法24

1.4.1 追踪法27

1.4.2 平行接近法28

1.4.3 比例导引法29

1.4.4 三点法31

1.4.5 前置角法32

思考题33

第2章 导引头的功能和结构34

2.1 导引头的功能34

2.1.1 导引头的角稳定功能35

2.1.2 导引头的角跟踪功能38

2.1.3 导引头的角度预定和角度搜索功能40

2.2 导引头的稳定方式41

2.2.1 动力陀螺稳定方式42

2.2.2 速率陀螺稳定方式43

2.2.3 捷联稳定方式44

2.3 导引头的稳定平台结构45

2.3.1 三轴平台结构45

2.3.2 两轴平台结构47

2.4 导引头平台的主要性能指标51

思考题53

第二篇 光学制导55

第3章 光学制导基础55

3.1 光波的分类与特性55

3.1.1 可见光的特性57

3.1.2 红外线的特性58

3.1.3 紫外线的特性60

3.2 光学辐射基本概念62

3.2.1 基本辐射量和光谱辐射量62

3.2.2 辐射度学基本定律67

3.3 光学系统基础68

3.3.1 光学成像系统68

3.3.2 常见的光学组件72

3.4 光电探测器原理77

3.4.1 光电探测器分类78

3.4.2 光子探测器78

3.4.3 红外辐射探测器81

3.4.4 紫外辐射探测器82

3.4.5 光电探测器的主要技术指标83

3.5 目标与背景的光学特性85

3.5.1 大气对光波的传输特性影响86

3.5.2 目标与背景的可见光特性88

3.5.3 目标与背景的红外特性89

3.5.4 目标与背景的紫外特性96

思考题98

第4章 红外点源制导系统99

4.1 红外点源制导系统原理100

4.2 调制盘式点源制导系统103

4.2.1 调制盘的工作原理104

4.2.2 调幅式调制盘系统109

4.2.3 调频式调制盘系统110

4.2.4 调相式调制盘系统112

4.2.5 调制盘的特性113

4.3 非调制盘式红外点源制导系统116

4.3.1 “十”字形和“L”形探测系统116

4.3.2 玫瑰线扫描系统118

思考题119

第5章 红外成像制导系统120

5.1 红外成像制导系统原理121

5.1.1 红外成像制导的特点121

5.1.2 红外成像制导系统的组成122

5.2 红外成像方式123

5.2.1 红外扫描式成像系统123

5.2.2 红外凝视成像系统126

5.3 红外成像的图像处理128

5.3.1 图像的数字化129

5.3.2 红外图像预处理131

5.3.3 红外图像目标的识别134

5.4 影响红外成像的因素136

5.4.1 大气传输和天候影响136

5.4.2 高速运动影响138

5.4.3 气动光学效应影响139

5.5 红外对抗141

5.5.1 红外干扰141

5.5.2 红外隐身与红外伪装145

5.5.3 红外抗干扰146

思考题147

第6章 电视成像制导系统149

6.1 电视成像制导系统原理150

6.1.1 电视成像原理150

6.1.2 电视成像制导系统的特点与分类152

6.2 电视自动寻的制导系统153

6.3 电视遥控制导系统156

6.4 电视成像制导的目标跟踪158

6.4.1 对比度跟踪158

6.4.2 相关跟踪163

6.4.3 其他跟踪算法167

思考题168

第7章 激光制导系统169

7.1 激光特性与激光测量169

7.1.1 激光特性170

7 1.2 激光测量原理172

7.2 激光制导原理174

7.3 激光半主动制导系统176

7.3.1 激光半主动制导系统组成177

7.3.2 激光半主动探测原理178

7.4 激光主动制导系统180

7.4.1 激光主动成像探测原理180

7.4.2 激光主动制导技术的发展185

7.5 激光驾束制导系统187

7.5.1 激光驾束制导原理187

7.5.2 激光驾束制导的编码原理187

思考题189

第三篇 雷达制导190

第8章 雷达制导基础190

8.1 无线电波的分类与特性191

8.2 无线电雷达的分类193

8.2.1 雷达频段分类194

8.2.2 军用雷达的分类196

8.3 雷达基本方程与雷达截面积197

8.3.1 雷达基本方程197

8.3.2 雷达截面积的定义199

8.4 雷达基本测量方法200

8.4.1 雷达测角方法200

8.4.2 雷达测距方法202

8.4.3 雷达测速方法203

8.5 雷达信号检测原理204

8.5.1 雷达最小可检测信号204

8.5.2 雷达脉冲累积检测方法208

8.6 目标与背景的雷达辐射与反射特性208

8.6.1 雷达目标辐射及反射特性208

8.6.2 雷达背景辐射及反射特性214

8.7 雷达的干扰与抗干扰218

8.7.1 雷达的干扰218

8.7.2 雷达的抗干扰219

思考题221

第9章 雷达导引头工作原理223

9.1 雷达导引头测角223

9.1.1 雷达导引头相位测角法223

9.1.2 雷达导引头圆锥扫描测角法225

9.1.3 雷达导引头单脉冲测角法227

9.2 雷达导引头测距228

9.2.1 雷达导引头脉冲测距法228

9.2.2 雷达导引头调频测距法229

9.3 雷达导引头测速232

9.3.1 连续波多普勒测速法232

9.3.2 脉冲多普勒测速法233

9.4 雷达导引头天线波束扫描方法234

9.5 雷达导引头测量精度的影响因素236

9.5.1 雷达导引头误差表示形式236

9.5.2 雷达导引头测角精度的影响因素237

9.5.3 雷达导引头测距精度的影响因素238

9.5.4 其他影响雷达导引头测量精度的因素239

思考题241

第10章 雷达制导系统242

10.1 无线电遥控制导系统242

10.1.1 无线电指令遥控制导系统242

10.1.2 无线电波束遥控制导系统245

10.2 雷达自动寻的制导系统248

10.2.1 雷达主动寻的制导系统248

10.2.2 雷达半主动寻的制导系统250

10.2.3 雷达被动寻的制导系统252

10.3 雷达成像制导系统253

10.3.1 一维距离像雷达制导原理253

10.3.2 合成孔径雷达制导原理255

思考题257

第四篇 捷联导引头与多模导引头258

第11章 捷联导引头258

11.1 全捷联导引头259

11.1.1 解耦解算中的坐标系259

11.1.2 捷联惯性器件误差260

11.1.3 捷联导引头姿态解耦262

11.2 半捷联导引头263

11.2.1 基于角度补偿的解耦方法264

11.2.2 基于角速度补偿的解耦方法267

11.2.3 半捷联导引头的解耦算法268

11.2.4 影响半捷联导引头解耦精度的因素269

思考题271

第12章 多模导引头272

12.1 多模导引头的复合原则和常见形式273

12.1.1 多模导引头的复合原则273

12.1.2 多模导引头的常见形式274

12.2 多模导引头的信息融合275

12.2.1 多模导引头的数据融合结构275

12.2.2 多模导引头的信息融合算法277

12.3 红外／毫米波成像双模导引头设计方法280

12.3.1 红外／毫米波成像复合制导系统总体结构280

12.3.2 红外／毫米波成像复合制导子系统282

12.4 导引头多源信息滤波原理287

12.4.1 卡尔曼滤波288

12.4.2 非线性滤波289

12.4.3 导引头信息滤波仿真292

思考题300

第五篇 导引头半实物仿真301

第13章 导引头半实物仿真原理301

13.1 导弹的半实物仿真原理302

13.2 红外导引头的半实物仿真304

13.2.1 典型红外成像仿真系统305

13.2.2 红外成像仿真系统的主要技术指标307

13.3 电视成像导引头的半实物仿真308

13.4 激光半主动导引头的半实物仿真310

13.4.1 光学系统轴线和转台内环轴线的对准312

13.4.2 光学系统中心和转台三轴线交心的对准312

13.5 雷达导引头的半实物仿真313

13.5.1 雷达导引头半实物仿真设备313

13.5.2 雷达导引头半实物仿真试验317

思考题319

附录320

附录1 陀螺的定轴性和进动性320

附录2 常见材料的光谱发射率322

附录3 海平面水平路程上的水蒸气光谱透过率324

附录4 常用红外光学材料的主要性能328

附录5 增透膜材料的主要性能328

附录6 蒸发金属膜的反射率328

附录7 常见典型物体的反射面积与视角对应关系329

附录8 四元数计算规则331

参考文献334