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第1章 飞行动力学的基础知识1

1.1地球的运动及形状2

1.1.1地球的运动2

1.1.2地球的形状4

1.2地球大气5

1.2.1地球大气分层5

1.2.2标准大气7

1.3坐标系间的方向余弦阵及矢量导数的关系12

1.3.1坐标系之间的方向余弦阵12

1.3.2坐标系转换矩阵的欧拉角表示法13

1.3.3坐标系间矢量导数的关系14

1.4常用坐标系及其相互转换15

1.4.1常用坐标系15

1.4.2各坐标系间转换关系17

1.4.3常用欧拉角的联系方程23

1.5变质量力学基本原理25

1.5.1变质量质点的基本方程26

1.5.2变质量质点系的运动方程27

第2章 远程火箭飞行的力学环境32

2.1附加力、附加力矩及火箭发动机特性32

2.1.1附加力和附加力矩32

2.1.2火箭发动机特性37

2.2引力与重力40

2.2.1引力40

2.2.2重力45

2.3空气动力及气动力矩48

2.3.1空气动力48

2.3.2空气动力矩53

2.4控制系统、控制力和控制力矩56

2.4.1火箭状态参数的测量57

2.4.2姿态控制系统60

2.4.3控制力和控制力矩61

第3章 空间运动方程的建立66

3.1远程火箭矢量形式的动力学方程66

3.1.1质心动力学方程66

3.1.2绕质心转动的动力学方程66

3.2地面发射坐标系中的空间弹道方程67

3.2.1地面发射坐标系中的质心动力学方程67

3.2.2绕质心动力学方程在箭体坐标系的分解72

3.2.3补充方程74

3.2.4空间运动方程76

3.3地面发射坐标系中的空间弹道方程的简化78

3.3.1空间运动方程简化假设条件78

3.3.2空间弹道计算方程79

3.3.3弹道参数计算81

3.4速度坐标系中的空间弹道方程与简化85

3.4.1速度坐标系中的质心动力学方程85

3.4.2速度坐标系中的空间弹道方程86

3.4.3简化的弹道方程88

第4章 自由飞行段弹道特性分析90

4.1自由飞行段的弹道方程90

4.2弹道方程的分析92

4.2.1 e，P的意义及其确定92

4.2.2圆锥截线形状与主动段终点参数的关系95

4.2.3椭圆的几何参数与主动段终点参数的关系96

4.2.4成为人造卫星或导弹的条件98

4.3射程与主动段终点参数的关系100

4.3.1被动段射程的计算101

4.3.2自由段射程的计算103

4.3.3已知rk，vk求被动段的？ k.opt及βc.max104

4.3.4已知rkβc求Θk.pt.vk.m107

4.4导弹被动段飞行时间的计算109

4.4.1面积速度和周期109

4.4.2开普勒方程110

4.4.3开普勒方程的近似解算115

4.4.4飞行时间Tc与主动段终点参数的关系116

4.5误差系数120

4.5.1射程误差系数121

4.5.2侧向误差系数127

4.5.3飞行时间误差系数129

4.6相对于旋转地球的自由段参数132

4.6.1物理景象分析132

4.6.2运动学方法的计算步骤133

4.7考虑地球旋转的误差系数137

4.8扁形地球下自由飞行段弹道144

第5章 再入段运动特性分析与弹道设计146

5.1再入段运动方程146

5.1.1矢量形式的再入段动力学方程146

5.1.2地面发射坐标系中再入段空间运动方程147

5.1.3以总攻角、总升力表示的再入段空间弹道方程149

5.1.4简化的再入段平面运动方程156

5.2零攻角再入弹道特性分析159

5.2.1再入段最小负加速度的近似计算160

5.2.2热流的近似计算162

5.2.3运动参数的近似计算166

5.2.4有空气阻力作用的被动段弹道特性170

5.2.5被动段弹道运动参数的特性分析173

5.3有升力再入弹道特性分析174

5.3.1问题的提出及技术途径174

5.3.2再入走廊的确定179

5.3.3有升力再入时，运动参数的近似计算182

5.4再入机动弹道的工程设计193

第6章 主动段运动特性分析与弹道设计201

6.1用于方案论证阶段简化的纵向方程201

6.2主动段运动特性分析202

6.2.1切向运动特性分析202

6.2.2主动段转弯过程及运动特性分析204

6.2.3法向运动特性分析208

6.3主动段终点运动参数及全射程估算209

6.3.1设计参数209

6.3.2主动段终点速度的估算211

6.3.3主动段终点位置参数近似计算215

6.3.4全射程估算217

6.3.5设计参数的选择220

6.4主动段弹道设计的作用及原则223

6.5飞行程序设计的工程方法226

6.5.1大气层内飞行程序设计226

6.5.2真空段飞行程序的设计231

6.6飞行程序优化设计方法244

6.6.1目标函数245

6.6.2优化自变量的选取245

6.6.3约束条件的处理246

6.6.4随机方向法的原理247

6.7远程固体火箭的能量管理247

6.7.1大气层内飞行程序设计248

6.7.2真空段飞行程序的设计249

第7章 主动段的摄动制导方法255

7.1弹道摄动的基本原理255

7.1.1摄动法的基本思想255

7.1.2用摄动法研究扰动因素对导弹落点偏差的影响256

7.1.3主动段摄动方程的建立257

7.1.4弹体结构参数偏差对主动段弹道的影响259

7.2摄动制导的基本原理263

7.2.1弹头落点偏差控制原理263

7.2.2弹头落点偏差控制方法264

7.3按速度关机的射程控制方案265

7.3.1速度关机方程265

7.3.2方法误差分析266

7.4按视速度关机的射程控制方案268

7.4.1视速度关机方程268

7.4.2方法误差分析271

7.4.3带补偿的视速度关机方法273

7.5按射程关机的射程控制方案274

7.5.1带补偿的视速度关机方法误差分析274

7.5.2射程关机方程276

7.6横向导引与法向导引277

7.6.1横向导引277

7.6.2法向导引280

第8章 主动段的显式制导方法281

8.1显式制导的基本原理281

8.1.1 r、r的确定281

8.1.2根据ra、ra产生控制信号U？283

8.1.3 βc和βc的确定285

8.2增益速度制导方法286

8.2.1增益速度制导的基本原理286

8.2.2需要速度的概念287

8.2.3需要速度的确定288

8.2.4闭路导引控制信号的确定293

8.2.5虚拟目标的确定与需要速度的修正293

8.3迭代制导方法295

8.3.1迭代制导的基本原理295

8.3.2由vk控制到～vk确定实际关机时间tk296

8.3.3由rk、vrk控制到～rk、～vrk确定控制规律？（t）301

8.4 E制导方法306

8.4.1 E制导的基本原理306

8.4.2 E制导算例分析308

第9章 再入段的制导方法311

9.1再入制导的基本原理311

9.1.1标准轨道再入制导方法311

9.1.2再入轨道预测制导方法313

9.1.3广义的标准轨道再入制导方法315

9.2标准轨道再入制导方法318

9.2.1纵向制导318

9.2.2侧向制导319

9.2.3纵平面运动方程的线性化320

9.2.4最佳反馈增益系数的求解324

9.3广义的标准轨道再入制导方法326

9.3.1简化的再入运动数学模型326

9.3.2广义的再入标准轨道制导原理327

9.3.3再入纵向制导327

9.3.4再入制导的航程更新333

9.3.5再入机动的侧向制导334

9.4最优再入机动末制导方法335

9.4.1相对运动方程335

9.4.2俯冲平面内最优导引规律336

9.4.3转弯平面内最优导引规律339

9.4.4速度控制方法340

9.4.5导引参数确定344

参考文献345