導(dǎo)彈測(cè)控是導(dǎo)彈試驗(yàn)測(cè)量與控制的簡(jiǎn)稱,測(cè)量是對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行飛行軌跡的測(cè)量和遙測(cè),控制是對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行遙控,因此,導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)就是對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行跟蹤測(cè)軌、遙測(cè)和遙控的技術(shù),是導(dǎo)彈研制、定型、生產(chǎn)、裝備部隊(duì)以及維修保障等的重要環(huán)節(jié)。
《導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)》著重介紹導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的基本概念、基本理論和常規(guī)導(dǎo)彈的靶場(chǎng)測(cè)控基本方法,并結(jié)合典型應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合。全書(shū)共8章,第1章為導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)概述;第2章、第3章主要從總體上介紹導(dǎo)彈試驗(yàn)測(cè)控技術(shù)、方法及其測(cè)控系統(tǒng);第4章一第7章分別介紹了導(dǎo)彈的光學(xué)測(cè)控技術(shù)、無(wú)線電測(cè)控技術(shù)和彈載遙測(cè)技術(shù),給出了具體測(cè)控系統(tǒng),有助于讀者了解導(dǎo)彈的各種測(cè)控系統(tǒng)及其應(yīng)用;第8章進(jìn)一步介紹了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈測(cè)控體系的組織與構(gòu)建。
《導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)》可供從事導(dǎo)彈、彈藥系統(tǒng)研究和工程開(kāi)發(fā)的科技人員參考,也可供高等院校的兵器工程、導(dǎo)彈工程以及武器系統(tǒng)與運(yùn)用工程等相關(guān)專業(yè)的教師和研究生參考。
導(dǎo)彈武器系統(tǒng)功能與性能,是影響軍用裝備的主要因素,也是裝備質(zhì)量的重要指標(biāo),它是設(shè)計(jì)出來(lái)、生產(chǎn)出來(lái)、管理出來(lái)的,因而必須從源頭抓起,在設(shè)計(jì)時(shí)賦予,在生產(chǎn)中保證,在試驗(yàn)中驗(yàn)證。為了獲取優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,在導(dǎo)彈設(shè)計(jì)、試驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)導(dǎo)彈系統(tǒng)進(jìn)行綜合測(cè)控試驗(yàn)至關(guān)重要。因此,導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)是當(dāng)今精確制導(dǎo)、航天、測(cè)控技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。
鑒于此,本書(shū)針對(duì)兵器發(fā)射理論與技術(shù)、武器系統(tǒng)與運(yùn)用工程、武器試驗(yàn)與評(píng)價(jià)以及發(fā)射系統(tǒng)仿真與測(cè)試研究方向的研究生、研究人員等,較系統(tǒng)地介紹了導(dǎo)彈測(cè)控的基本概念、基本理論和基本方法,使讀者對(duì)導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)有一個(gè)較全面的了解,進(jìn)而結(jié)合編者多年的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及科學(xué)研究成果,具體地給出了基于無(wú)線電、光學(xué)以及彈載遙測(cè)設(shè)備的導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的組成、原理及其應(yīng)用,再通過(guò)典型的導(dǎo)彈外彈道測(cè)量系統(tǒng)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理試驗(yàn),幫助讀者系統(tǒng)地組織構(gòu)建完整的導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn),形成導(dǎo)彈測(cè)控體系。
本書(shū)的主要功用包括:一是對(duì)導(dǎo)彈試驗(yàn)進(jìn)行跟蹤測(cè)軌;二是進(jìn)行遙測(cè);三是進(jìn)行遙控;四是利用測(cè)控系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)、圖像和話音,使測(cè)控系統(tǒng)在現(xiàn)代擴(kuò)展成為測(cè)控通信系統(tǒng)。由此可見(jiàn),導(dǎo)彈運(yùn)行和試驗(yàn)都離不開(kāi)測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)量與控制,測(cè)控系統(tǒng)已成為導(dǎo)彈試驗(yàn)工程不可缺少的支持系統(tǒng)。本書(shū)可為讀者在導(dǎo)彈試驗(yàn)工程實(shí)踐中建立先進(jìn)的、信息化的測(cè)控系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),使其能夠較深入地了解導(dǎo)彈武器系統(tǒng)試驗(yàn)的測(cè)控技術(shù)與方法,熟悉導(dǎo)彈武器系統(tǒng)試驗(yàn)的測(cè)控過(guò)程,對(duì)導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的測(cè)控試驗(yàn)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)與管理,為今后從事導(dǎo)彈武器系統(tǒng)測(cè)控試驗(yàn)工作積累理論與實(shí)踐知識(shí)。
全書(shū)共8章。第1章為導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)概述,以導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)的基本概念為出發(fā)點(diǎn),從基本概念的內(nèi)涵和相互關(guān)系,突出對(duì)導(dǎo)彈試驗(yàn)工程實(shí)踐問(wèn)題解決方法的研究,重點(diǎn)突出導(dǎo)彈測(cè)控的基本概念、研究?jī)?nèi)容、研究方法及導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的形成、任務(wù)和發(fā)展趨勢(shì)。
第2章從總體上介紹導(dǎo)彈試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng),包括導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的建模、功能、組成與原理,再依據(jù)導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的特點(diǎn),對(duì)導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行分類,進(jìn)而給出遙測(cè)的基本原理、遙控的基本原理以及測(cè)時(shí)時(shí)統(tǒng)等。
第3章介紹導(dǎo)彈試驗(yàn)測(cè)控技術(shù)與方法,通過(guò)正確理解導(dǎo)彈測(cè)控的基本概念的內(nèi)涵和相互關(guān)系,重點(diǎn)介紹導(dǎo)彈試驗(yàn)技術(shù)體系總體規(guī)劃、導(dǎo)彈測(cè)控的空間環(huán)境、電磁環(huán)境、飛行彈道、常用坐標(biāo)系、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以及導(dǎo)彈測(cè)控的空間定位和定位方法等內(nèi)容,了解、熟悉導(dǎo)彈、衛(wèi)星等飛行器的一般測(cè)控知識(shí)、區(qū)別和實(shí)現(xiàn)方法。
第4章具體介紹基于光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù),通過(guò)正確理解光學(xué)測(cè)量、導(dǎo)彈外彈道以及導(dǎo)彈光學(xué)的測(cè)量方法,進(jìn)一步研究包括電影經(jīng)緯儀、彈道照相機(jī)、高速攝影機(jī)、光學(xué)補(bǔ)償高速攝影機(jī)和電視攝像記錄儀等在內(nèi)的光學(xué)測(cè)量設(shè)備,在了解各種測(cè)量設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組成與原理的基礎(chǔ)上,再介紹導(dǎo)彈輻射特性等測(cè)量設(shè)備,以及姿態(tài)測(cè)量的圖像獲取技術(shù),使理論密切融于實(shí)際,將光學(xué)測(cè)控技術(shù)應(yīng)用于導(dǎo)彈工程實(shí)踐當(dāng)中。
第5章具體介紹導(dǎo)彈試驗(yàn)的無(wú)線電測(cè)控技術(shù),在構(gòu)建導(dǎo)彈跟蹤測(cè)量、遙測(cè)、遙控及微波統(tǒng)一系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究導(dǎo)彈的測(cè)距、測(cè)速以及角度測(cè)量等試驗(yàn)方法與系統(tǒng),并簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線電跟蹤測(cè)量設(shè)備。
第6章從總體技術(shù)上來(lái)看,也可屬于無(wú)線電測(cè)控技術(shù)范疇,但是導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)的遙測(cè)與遙控技術(shù),其信息傳輸、控制等具有與通用無(wú)線電測(cè)量技術(shù)不同的獨(dú)特內(nèi)容,并且考慮章節(jié)篇幅及現(xiàn)代應(yīng)用的廣泛性,將導(dǎo)彈遙測(cè)與遙控單列一章描述。具體介紹導(dǎo)彈測(cè)控中的遙測(cè)系統(tǒng),包括頻分系統(tǒng)、時(shí)分系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備,并簡(jiǎn)要敘述彈載發(fā)射設(shè)備的接收裝置——遙測(cè)地面站,以及導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng),注意遙控與遙測(cè)的區(qū)別,以便組建相應(yīng)的導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)方法。
第7章具體介紹遙測(cè)地面站的發(fā)射系統(tǒng),即導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)的彈載遙測(cè)設(shè)備,重點(diǎn)研究彈載遙測(cè)設(shè)備的測(cè)控信號(hào)、組成與結(jié)構(gòu)原理,包括彈載發(fā)射設(shè)備的遙測(cè)傳感器、信號(hào)變換器、PCM采編器、載頻發(fā)射機(jī)和遙測(cè)發(fā)射天線等,密切聯(lián)系實(shí)際,利用彈載遙測(cè)方法解決實(shí)際導(dǎo)彈的測(cè)控問(wèn)題。
第8章介紹導(dǎo)彈測(cè)控體系的組織與構(gòu)建,通過(guò)導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)總體技術(shù)矩陣設(shè)計(jì),構(gòu)建導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)體系的技術(shù)層矩陣、試驗(yàn)發(fā)射與保障技術(shù)矩陣、試驗(yàn)結(jié)果分析與評(píng)估技術(shù)矩陣、基礎(chǔ)支撐技術(shù)矩陣、能力層矩陣,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)技術(shù)體系的構(gòu)建,并給出導(dǎo)彈測(cè)控體系組建的發(fā)展方向。
我們編寫本書(shū)源于多年的車載導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)的研究生教學(xué)任務(wù),主要依據(jù)《航天測(cè)控系統(tǒng)》《飛行器控制系統(tǒng)》以及《靶場(chǎng)測(cè)控概論》等專著,再結(jié)合多年的研究生教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編撰而成,旨在更為明確地構(gòu)建日益發(fā)展的導(dǎo)彈及導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)體系。其中,張萬(wàn)君主編1-5章,吳曉穎主編6-8章,肖自強(qiáng)、張建偉負(fù)責(zé)全書(shū)圖表、公式及全書(shū)統(tǒng)稿工作,劉洪甜、王東軍、紀(jì)兵、宋超、曹楊等在各章的實(shí)例應(yīng)用、校對(duì)和編排方面付出了辛勤勞動(dòng)。同時(shí),北京理工大學(xué)黃忠華教授、陳曦教授在百忙之中對(duì)全稿進(jìn)行了審查,并提出了寶貴的建議,編者謹(jǐn)向他們致以衷心感謝。另外,在本書(shū)編寫過(guò)程中,還參考引用了國(guó)內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料,在此向所有引用文獻(xiàn)的作者表示感謝。
由于導(dǎo)彈技術(shù)發(fā)展迅猛,相應(yīng)的導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)更是發(fā)展迅速,加之編者專業(yè)水平所限,書(shū)中難免出現(xiàn)不妥和紕漏之外,敬請(qǐng)各位專家和廣大讀者給予批評(píng)指正。
第1章 導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)概述
1.1 導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)的相關(guān)概念與內(nèi)涵
1.1.1 導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)及其功用
1.1.2 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)與鑒定技術(shù)
1.2 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)技術(shù)的地位和作用
1.2.1 試驗(yàn)鑒定技術(shù)的地位
1.2.2 試驗(yàn)鑒定技術(shù)的作用
1.3 導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)的形成與任務(wù)
1.3.1 測(cè)控體制發(fā)展的三個(gè)階段
1.3.2 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)任務(wù)
1.4 測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用概況
1.4.1 測(cè)控體制與分類特性
1.4.2 測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用
1.5 測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
1.5.1 測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展方向
1.5.2 發(fā)展中的我國(guó)測(cè)控技術(shù)
第2章 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)系統(tǒng)
2.1 導(dǎo)彈及其試驗(yàn)
2.1.1 導(dǎo)彈的組成
2.1.2 導(dǎo)彈的分類與試驗(yàn)
2.2 導(dǎo)彈測(cè)控的特點(diǎn)
2.3 導(dǎo)彈測(cè)控的功能
2.3.1 導(dǎo)彈彈(軌)道參數(shù)的測(cè)量——外測(cè)
2.3.2 導(dǎo)彈內(nèi)部參數(shù)的測(cè)量——遙測(cè)
2.3.3 導(dǎo)彈的控制
2.4 導(dǎo)彈測(cè)控的基本原理
2.4.1 定軌原理
2.4.2 飛行器應(yīng)答機(jī)
2.5 導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的組成
2.5.1 導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的功能組成
2.5.2 導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)備組成
2.5.3 導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的信息流組成
2.6 導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系與布局
2.6.1 導(dǎo)彈測(cè)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)體系
2.6.2 導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的試驗(yàn)布局
2.7 時(shí)統(tǒng)
2.7.1 時(shí)間尺度
2.7.2 時(shí)統(tǒng)的組成
2.7.3 標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)統(tǒng)設(shè)備及主要技術(shù)指標(biāo)
第3章 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)技術(shù)與方法
3.1 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)技術(shù)背景
3.1.1 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)技術(shù)的需求分析
3.1.2 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)技術(shù)體系的構(gòu)建原則與方法
3.2 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)技術(shù)體系總體規(guī)劃
3.2.1 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)任務(wù)視圖
3.2.2 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)?zāi)芰σ晥D
3.2.3 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)組織視圖
3.2.4 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)的技術(shù)體系視圖
3.3 導(dǎo)彈飛行與測(cè)控的空間環(huán)境
3.3.1 導(dǎo)彈的飛行彈(軌)道
3.3.2 導(dǎo)彈的試驗(yàn)彈道
3.3.3 地球與引力場(chǎng)
3.3.4 地球大氣層
3.3.5 電磁環(huán)境
3.4 導(dǎo)彈空間飛行的彈(軌)道
3.4.1 常用坐標(biāo)系
3.4.2 坐標(biāo)系變換
3.5 導(dǎo)彈測(cè)控的空間定位幾何及定位方法
3.5.1 基本的位置測(cè)量元素
3.5.2 幾種典型的幾何定位方法
3.5.3 定位方法的誤差分析
3.6 測(cè)量元素錄取的布站方法
3.6.1 跟蹤性能計(jì)算
3.6.2 雷達(dá)交會(huì)測(cè)量布站方案
3.6.3 捕獲跟蹤與測(cè)量元素錄取
第4章 基于光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)的導(dǎo)彈測(cè)控技術(shù)
4.1 外彈道光學(xué)測(cè)量概述
4.2 光學(xué)彈道測(cè)量設(shè)備
4.2.1 電影經(jīng)緯儀
4.2.2 彈道照相機(jī)
4.3 實(shí)況記錄設(shè)備
……
第5章 導(dǎo)彈試驗(yàn)的無(wú)線電測(cè)控技術(shù)
第6章 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)的遙測(cè)與遙控技術(shù)
第7章 導(dǎo)彈測(cè)控試驗(yàn)的彈載遙測(cè)設(shè)備
第8章 導(dǎo)彈測(cè)控體系的組織與構(gòu)建
參考文獻(xiàn)