运载火箭弹道飞行程序matlab,运载火箭弹道与控制理论基础
该报告为运载火箭技术的研究综述，涵盖制导技术、坐标系转换与运动方程等核心内容，并深入探讨弹道设计与摄动理论的应用。同时介绍了显式制导方法及其在实际中的应用，并对运载火箭的动力学特性进行了系统研究与分析。
目录
前言
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 制导技术
1.3 姿态控制技术
1.4 研究途径
第2章 常用坐标系及其转换
2.1 空间点位的天文坐标和大地坐标
2.1.1 大地水准面与天文坐标
2.1.2 地球椭球与大地坐标
2.2 大地坐标与地心坐标系的关系
2.2.1 大地坐标至地心坐标系转换
2.2.2 地心球坐标及其与大地坐标、地心直角坐标的关系
2.3 坐标系间的转换矩阵
2.3.1 初等转换矩阵的几何推导
2.3.2 方向余弦矩阵
2.3.3 坐标系转换矩阵的欧拉角表示
2.4 发射坐标系和箭体坐标系
2.4.1 发射坐标系
2.4.2 箭体坐标系
2.4.3 箭体坐标系与发射坐标系的关系
2.4.4 发射坐标系与地心坐标系的关系
2.5 惯性坐标系
2.5.1 惯性坐标系定义
2.5.2 惯性坐标系与发射坐标系的关系
2.5.3 惯性坐标系与箭体坐标系的关系
2.5.4 惯性系姿态角与发射系姿态角的关系
2.6 速度坐标系
2.6.1 速度坐标系定义
2.6.2 速度坐标系与发射坐标系的关系
2.6.3 速度坐标系与箭体坐标系的关系
2.7 轨迹坐标系
2.7.1 轨迹坐标系定义
2.7.2 轨迹坐标系与速度坐标系的关系
2.7.3 轨迹坐标系与发射坐标系的关系
2.7.4 轨迹坐标系与箭体坐标系的关系
2.8 北天东坐标系
2.8.1 北天东坐标系定义
2.8.2 北天东坐标系与惯性坐标系的关系
2.8.3 北天东坐标系与发射坐标系的关系
第3章 运载火箭运动方程
3.1 变质量力学基本原理
3.1.1 变质量质点的基本方程
3.1.2 变质量质点系的质心运动方程和绕质心转动方程
3.2 作用在火箭上的力和力矩
3.2.1 附加力、附加力矩及发动机特性
3.2.2 控制力和控制力矩
3.2.3 地球引力和重力
3.2.4 空气动力及空气动力矩
3.3 火箭的飞行及弹道分段
3.3.1 飞行概述
3.3.2 弹道飞段
3.4 运载火箭主动段运动方程
3.4.1 运载火箭矢量形式的运动学方程
3.4.2 发射坐标系中的空间弹道方程的一般形式
3.4.3 发射坐标系中的空间弹道计算方程
3.4.4 在速度坐标系中建立的空间弹道方程
3.5 自由段运动方程
3.5.1 自由飞行段轨道方程
3.5.2 轨道方程式的讨论
3.5.3 射程与主动段终点参数的关系
3.5.4 火箭被动段飞行时间的计算
第4章 运载火箭弹道设计
4.1 弹道工程设计方法
4.1.1 飞行程序的任务和要求
4.1.2 飞行程序的选择方法
4.1.3 满足这些特殊要求的实际飞行程序
4.2 主动段弹道最优飞行程序设计
4.2.1 状态方程
4.2.2 共轭方程和横截条件
4.2.3 控制变量的确定
4.3 真空段弹道最优设计
4.3.1 最优飞行程序选择
4.3.2 发动机推力程序的最优设计
第5章 弹道摄动制导理论及方法
5.1 摄动法的基本思想
5.2 用摄动法研究扰动因素对载荷落点偏差的影响
5.2.1 落点偏差概念、生成及表示
5.2.2 全射程偏导数的计算
5.3 摄动方程的建立
5.3.1 主动段摄动方程
5.3.2 箭体结构参数偏差对主动段弹道的影响
5.3.3 自由飞行段摄动方程的研究
5.4 载荷落点偏差控制的任务及其控制方法
5.5 按速度关机的射程控制方案的研究
5.5.1 按速度关机时射程偏差的计算公式
5.5.2 按速度关机的射程偏差与按时间关机的射程偏差的比较
5.6 按火箭纵轴方向视速度关机的射程控制
5.7 满足ΔL=0的补偿关机射程控制方案
5.8 利用共轭方程建立ΔL=0的全补偿关机方程
5.9 横向导引和法向导引
5.9.1 横向导引
5.9.2 法向导引
第6章 显式制导方法
6.1 显式制导的基本思想
6.1.1 瞬时位置和速度的计算
6.1.2 根据瞬时位置和速度产生控制信号，将火箭控制在射面内
6.1.3 计算射程角
6.2 闭路制导方法研究
6.2.1 基本假设
6.2.2 路径规划递归过程（见链接）
6.2.3 当前点位置的球坐标表示
6.2.4 需要速度的确定
6.2.5 闭路制导的导引
6.2.6 闭路制导的关机控制
6.3 地球扁率和再入段空气动力影响的计算和补偿
6.3.1 地球扁率对被动段弹道影响的计算
6.3.2 再入段空气动力的影响
6.4 落点偏差的修正
6.4.1 利用计算所得落点偏差来修正落点坐标
6.4.2 利用落点偏差修正关机点速度
依据落点偏差情况采用脉冲过渡函数来完成关机时间校准
6.5 迭代制导法
6.5.1 将VK控制到V~K
6.5.2 将rK控制到rK、VrK控制到VrK
第7章 运载火箭动态特性的研究方法
7.1 火箭稳定性和操纵性的概念
7.1.1 稳定性的概念
7.1.2 操纵性的概念
7.2 火箭扰动运动的研究方法
7.2.1 用数值积分法解火箭扰动运动方程组
7.2.2 小扰动法
7.3 火箭
展开▼