第1章概述1

1.1飛行器1

1.1.1航空器1

1.1.2臨近空間飛行器3

1.1.3航天器4

1.1.4運(yùn)載器5

1.2飛行器控制系統(tǒng)6

1.2.1控制的含義6

1.2.2飛行器控制的含義7

1.2.3飛行器控制系統(tǒng)的含義10

1.3飛行器控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程13

思考題19

第2章飛行器控制系統(tǒng)常見測量裝置20

2.1陀螺儀基本原理20

2.1.1定軸性21

2.1.2進(jìn)動(dòng)性23

2.1.3反作用特性25

2.2飛行器姿態(tài)角速度測量裝置26

2.2.1單自由度陀螺儀26

2.2.2速率陀螺儀28

2.2.3積分陀螺儀32

2.2.4激光陀螺儀35

2.2.5光纖陀螺儀37

2.3飛行器姿態(tài)角測量裝置38

2.3.1二自由度陀螺儀38

2.3.2自由陀螺儀41

2.3.3垂直陀螺儀43

2.3.4方向陀螺儀46

2.3.5撓性陀螺儀48

2.3.6地球敏感器53

2.3.7太陽敏感器54

2.3.8星敏感器57

2.3.9磁強(qiáng)計(jì)58

2.4飛行器加速度測量裝置59

2.4.1加速度計(jì)基本原理59

2.4.2重錘式加速度計(jì)61

2.4.3氣浮線性加速度計(jì)62

2.4.4液浮擺式加速度計(jì)63

2.4.5石英撓性加速度計(jì)64

2.4.6氣浮陀螺加速度計(jì)64

2.4.7微機(jī)械加速度計(jì)66

2.5飛行器慣性測量系統(tǒng)67

2.5.1陀螺穩(wěn)定平臺概述67

2.5.2單軸陀螺穩(wěn)定平臺69

2.5.3三軸陀螺穩(wěn)定平臺70

2.5.4四軸陀螺穩(wěn)定平臺74

2.5.5慣性測量組合75

思考題77

第3章飛行器控制系統(tǒng)常見執(zhí)行機(jī)構(gòu)78

3.1推力器78

3.1.1推力器原理及分類78

3.1.2液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)79

3.1.3固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)80

3.1.4火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)81

3.1.5電推力器81

3.2伺服系統(tǒng)82

3.2.1可擺動(dòng)推力器的伺服機(jī)構(gòu)82

3.2.2固定式推力器的燃?xì)舛?4

3.2.3飛行器體表的空氣舵84

3.3飛輪85

3.3.1零動(dòng)量輪85

3.3.2偏置動(dòng)量輪86

3.3.3控制力矩陀螺87

3.3.4框架動(dòng)量輪89

3.4反作用球89

3.5磁力矩器90

思考題91

第4章運(yùn)載火箭飛行控制系統(tǒng)92

4.1飛行控制系統(tǒng)的組成92

4.1.1制導(dǎo)系統(tǒng)93

4.1.2姿態(tài)控制系統(tǒng)95

4.1.3時(shí)序系統(tǒng)96

4.1.4電源配電系統(tǒng)96

4.2制導(dǎo)系統(tǒng)96

4.2.1導(dǎo)航計(jì)算99

4.2.2關(guān)機(jī)方程計(jì)算102

4.2.3導(dǎo)引方程計(jì)算106

4.2.4攝動(dòng)制導(dǎo)方案108

4.2.5顯式制導(dǎo)方案109

4.2.6平臺式慣性制導(dǎo)110

4.2.7捷聯(lián)式慣性制導(dǎo)111

4.2.8組合制導(dǎo)114

4.3姿態(tài)控制系統(tǒng)120

4.3.1姿態(tài)控制系統(tǒng)概述120

4.3.2連續(xù)式姿態(tài)控制系統(tǒng)121

4.3.3數(shù)字式姿態(tài)控制系統(tǒng)122

4.3.4校正網(wǎng)絡(luò)124

4.4時(shí)序系統(tǒng)125

4.4.1時(shí)序裝置基本組成125

4.4.2機(jī)械式時(shí)序裝置126

4.4.3機(jī)電式時(shí)序裝置128

4.4.4數(shù)字式時(shí)序裝置129

4.5電源配電系統(tǒng)130

4.5.1一次電源130

4.5.2二次電源131

4.5.3配電器131

4.5.4電纜網(wǎng)132

思考題133

第5章航天器控制系統(tǒng)134

5.1航天器系統(tǒng)組成134

5.2衛(wèi)星控制系統(tǒng)工作模式135

5.3衛(wèi)星的姿態(tài)控制136

5.3.1被動(dòng)姿態(tài)控制137

5.3.2主動(dòng)姿態(tài)控制138

5.4衛(wèi)星的軌道控制138

5.4.1非自主導(dǎo)航軌道控制139

5.4.2自主導(dǎo)航軌道控制140

5.5空間探測器的飛行控制140

5.6航天飛機(jī)的飛行控制142

思考題145

參考文獻(xiàn)146