彈控制系統的任務和特點彈控制系統的任務和特點彈控制系統的任務和特點課程簡介---本課程主要講授:1.彈/箭GNC各部分的基本概念；2.彈/箭的基本飛行動力學原理(運動方程、航程及落點計算）；3.彈/箭的導航原理及工程實現方法（慣性導航、天文導航及復合導航方法)；4.彈/箭的經典制導方法（攝動制導方法、顯式制導方法);5.彈/箭的姿態控制系統設計原理；6.控制系統硬件基本原理。課程目標---通過本課程的學習，學生應達到:1.了解彈/箭的飛行特點，掌握彈/箭運動模型建立方法，并能進行彈/箭航程及落點的計算；2.掌握基礎導航方法的設計和工程實現過程（慣性導航、天文導航等）;3.掌握制導方法的設計原理（顯式制導和攝動制導）;4.掌握姿態控制系統的設計原理;5.掌握控制系統硬件的基本工作原理，§1.1彈（箭）控制系統的任務與特點

1.1.1幾個概念火箭-----指火箭發動機內燃氣流以高速噴出產生反作用力向前推進的飛行器。

運載火箭-----是由多級火箭組成的航天運輸工具。用它將人造地球衛星、載人飛船、空間站等有效載荷送入預定的軌道。導彈-----是依靠制導系統來控制飛行軌道的火箭武器，它由彈頭（戰斗部）、制導艙和火箭發動機（動力系統）組成。

彈道導彈----即導彈運動軌跡類似炮彈。導彈開始的一小部分彈道是用火箭發動機推進，其余彈道都是按照自由拋體靠慣性飛行。1.1.2．彈（箭）系統的組成儀器艙：裝有制導與控制系統、遙測系統等。長征三號火箭簡圖遠程彈道導彈簡圖1.1.3．控制系統的功用

1）定義和組成

控制系統-----是飛行控制系統和測試發射控制系統的總稱，包括導航、制導、姿態控制、電子綜合、檢測和發射控制諸分系統。

導航-----確定飛行器在初始條件下和飛行中的狀態參數（包括位置、速度和角度等）。導航系統----由測量、傳遞、轉換計算等環節組成、并能給出飛行初始狀態和飛行狀態量的系統。

制導----即是選擇使飛行器從某一飛行狀態到要求狀態的機動規律。制導系統----能夠完成制導過程中各環節任務的系統。

加結構圖姿態控制----保障飛行器狀態穩定和執行制導所需要的機動。

姿態控制系統----由姿態敏感器件、控制裝置與被控對象（飛行器）構成的閉環系統。（見P157）

加結構圖電子綜合----是保證飛行控制系統功能實現的系統工程綜合。測試發射控制----是對飛行控制系統實行檢測、狀態與操作進程的監視、控制，操縱飛行器點火發射。2）彈道飛行器控制系統的特點

通常彈道飛行器只在主動段實施控制。

3）控制系統的任務

A．控制飛行器的有效載荷投擲精度，保證彈頭落點密集度或空間有效載荷入軌精度符合要求。

B．對飛行器實施姿態控制，保證在各種干擾條件下的飛行穩定性。

C．在發射前對飛行器進行可靠、準確地檢測和操縱發射。§1.2彈（箭）控制系統發展概況1.2.1飛行控制系統發展概況

彈（箭）控制系統是個復雜的系統。其發展取決于：控制理論的應用電子工業計算機技術精密機械原材料。

最早的控制技術用于火箭----

1935年，美國人戈達德。將陀螺儀用于火箭的姿態控制。第一個有完整控制系統的彈道導彈----第二次世界大戰期間德國的V-2導彈。簡單地控制姿態和射程。計算機發展使控制系統靈活簡單----50年代后，計算機開始用于導彈，使制導和導航功能可由計算機完成。

姿態控制系統由單回路向多回路發展----早期特性簡單采用單回路控制方式射程及運載能力提高需要多回路姿態控制系統。

1.2.2測試發射控制系統發展概況

彈（箭）在發射飛行之前必須對飛行控制系統進行嚴格的系統檢測。第一代測試發控系統----由程序控制器控制，按順序測試的手動測試方法。第二代測試發控系統----計算機應用于檢測系統。

第三代測試發控系統----使用計算機、自動化和半導體等新技術，測試系統數字化、模塊化和多功能化。第四代測試發控系統----采用計算機體系結構和軟件一體化。1.2.3.中國彈（箭）控制系統發展概況早期的控制系統----由第二次世界大戰V-2導彈發展的。控制系統電路電解元件發射控制系統手動測試

中期的控制系統----導航和制導系統彈上計算機完成測試發射系統數字化、自動化、晶體管線路

后期的控制系統----

控制系統提高可靠性、精度、輕小型化發射控制系統提高到數字化、機動化、計算機化

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