Наведение и навигация баллистических ракет

Наведение и навигация баллистических ракет
Л.Н. Лысенко
  • Год:
    2007
  • Тип издания:
    Учебное пособие
  • Объем:
    672 стр. / 42 п.л
  • Формат:
    60x90/16
  • ISBN:
    978-5-7038-2913-4
  • Читать Online

Ключевые слова: баллистические ракеты, баллистическое обеспечение, боевые порядки, видеонаведение, восходящий участок траектории, головные части, инерциальная навигация, коррекция движения, корреляционно-экстремальные навигационные системы, краевые задачи баллистики, маневры, метод пропорциональной навигации, нисходящий участок траектории, обзорно-сравнительный метод, обучаемые сети, программы движения, рассеивание, самонаведение, спутниковые навигационные системы, теорема разделения, теория оптимальной фильтрации, терминальное наведение, траектории, уравнения движения

Изложены научные и методологические основы наведения и навигации летательных аппаратов баллистического типа. Рассмотрены вопросы программирования движения (задачи наведения) и информационно-навигационного обеспечения управления (задачи навигации), а также проблемы статистической динамики полета - оценивание движения и определение точности стрельбы (задачи оценки точности возмущенного движения). Показаны направления решений соответствующих задач при создании существующих ракетных комплексов тактического, оперативно-тактического и стратегического назначений, возможные пути совершенствования баллистико-навигационного обеспечения полета ракет последующих поколений.

Для студентов технических вузов, слушателей военных академий, а также аспирантов, инженеров и научных работников, специализирующихся в области баллистики, динамики полета и управления движением летательных аппаратов.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Раздел I. Внешние условия полета ракет
Глава 1. Фигура и гравитационное поле Земли
1.1. Фигура Земли и ее модели
1.2. Потенциал силы земного тяготения и его классическое представление
1.3. Применение метода точечных масс
Глава 2. Магнитное поле Земли
2.1. Основные понятия и элементы земного магнетизма
2.2. Математическое описание магнитного поля Земли
Глава 3. Атмосфера Земли
3.1. Состав и свойства атмосферы
3.2. Стандартная атмосфера
3.3. Учет характеристик реальной атмосферы

Раздел II. Баллистическое обеспечение полета управляемых БР
Глава 4. Математические основы баллистического обеспечения полета
4.1. Системы координат и методы их преобразований
4.2. Силы и моменты, действующие на БР в полете
4.3. Векторно-матричные представления уравнений движения ракет как тел переменной массы
4.4. Системы скалярных дифференциальных уравнений пространственного движения ЛА баллистического типа на активном и пассивном участках траектории
4.5. Упрощенные уравнения движения БР
4.6. Уравнения движения БР с учетом упругих колебаний ее корпуса
4.7. Возмущенное движение БР и общая характеристика методов его исследования
4.8. Линеаризация уравнений движения
4.9. Общий подход к расчету попадающей траектории
4.10. Обзор возможных методов определения баллистических производных
Глава 5. Синтез программ управления движением БР на восходящем участке траектории
5.1. Требования, предъявляемые к программам управления и оптимизация их модельных структур
5.2. Особенности и различия в выборе программ движения БР на атмосферном и внеатмосферном участках АУТ
5.3. Программы максимальной дальности
5.4. Выбор программы движения БР с учетом характеристик точности
5.5. Особенности выбора и реализации программ движения БР с РДТТ
Глава 6. Решение краевых задач баллистики управляемых БР
6.1. Формулировка и общая характеристика краевых задач баллистики
6.2. Требования, предъявляемые к математическим моделям движения краевых задач баллистики
6.3. Типовая схема решения краевой баллистической задачи полета БР с моноблочной ГЧ
6.4. Особенности постановки и решения краевой баллистической задачи полета БР с разделяющейся ГЧ
6.5. Специфика решения краевых задач для БР без отсечки тяги
6.6. Вычисление баллистических производных в краевых задачах баллистики
6.7. Связь между ЧБП, задаваемыми в различных прямоугольных системах координат

Раздел III. Методы наведения БР и их головных частей
Глава 7. Методы наведения баллистических ракет
7.1. Общая характеристика методов наведения БР
7.2. Принципы построения алгоритмов функционального наведения
7.3. Упрощенные линейные методы управления выключением ДУ БР
7.4. Возможные подходы к реализации терминального наведения
7.5. Алгоритмизация процедур расчета типового варианта метода терминального наведения
7.6. Метод требуемой скорости в варианте "Q-наведения"
7.7. Особенности реализации метода конечной требуемой скорости
Глава 8. Управление полетом ступени разведения при построении боевых порядков элементов боевого оснащения
8.1. Боевое оснащение МБР
8.2. Построение боевых порядков
8.3. Баллистическое обеспечение построения боевых порядков
8.4. Управление переориентацией ступени разведения на этапе построения боевого порядка
8.5. Основные виды маневров, осуществляемых при управлении вращательно-поступательным движением последней ступени БР
8.6. Постановка задачи оптимизации маршрута обхода целей
Глава 9. Управление маневрированием ББ на нисходящем участке траектории
9.1. Содержание возможных видов атмосферного маневрирования
9.2. Постановка задач управления атмосферным маневрированием
9.3. Теоретические основы метода требуемых ускорений
9.4. Практические аспекты применения метода требуемых ускорений
Глава 10. Самонаведение при подлете к цели
10.1. Предпосылки необходимости и технической реализуемости процессов самонаведения БР и их ББ
10.2. Кинематический анализ основных свойств траекторий наведения и общие сведения о методах самонаведения
10.3. Теоретические основы метода пропорциональной навигации в общем случае учета маневра цели
10.4. Динамика самонаведения при реализации метода пропорциональной навигации
Глава 11. Математические основы алгоритмизации обзорно-сравнительного метода при наведении по эталонам местности
11.1. Принцип построения и классификация корреляционно-экстремальных навигационных систем (КЭНС)
11.2. Основы реализации многоальтернативных задач теории принятия решений в КЭНС
11.3. Корреляционно-экстремальный алгоритм фиксации прохождения ЛА района, характеризуемого аномалией геофизического поля
11.4. Оптимизация поисковых алгоритмов работы КЭНС

Раздел IV. Навигация баллистических ракет и их головных частей
Глава 12. Теоретические основы инерциальной навигации
12.1. Кажущееся ускорение и кажущаяся скорость БР
12.2. Принцип инерциальных измерений и основное уравнение инерциальной навигации
12.3. Общая характеристика и классификация платформенных ИНС
12.4. Особенности решения задач навигации при использовании БИНС
12.5. Основные источники и характер эволюций ошибок ИНС
12.6. Свойство неустойчивости решения основного уравнения инерциальной навигации
12.7. Начальная выставка ИНС
Глава 13. Статистическая динамика навигационных систем
13.1. Элементы системного анализа задач навигации и управления движением
13.2. Наблюдающие устройства и алгоритмические аспекты их синтеза
13.3. Теорема разделения и ее применение при решении задач навигации и управления
13.4. Введение в теорию оптимальной фильтрации
13.5. Способы включения оптимального фильтра в контур навигационной системы
13.6. Понижение размерности фильтра в навигационных системах на основе наблюдающих устройств минимальной размерности
13.7. Беспоисковые и рекуррентно-поисковые алгоритмы оценивания навигационных координат в КЭНС
Глава 14. Коррекция движения ЛА баллистического типа и баллистико-навигационного обеспечения их автономных систем управления от дополнительных источников навигационной информации
14.1. Общая постановка задачи коррекции
14.2. Градиентная и параметрическая коррекция программного движения
14.3. Коррекция движения с использованием эталонов местности
14.4. Коррекция движения от спутниковых навигационных систем
Глава 15. Элементы искусственного интеллекта в системах навигации и управления полетом БР и их аппаратно-алгоритмическая реализация
15.1. Определения, основные задачи применения и классификация
15.2. Структура и возможные принципы действия бортового сегмента интеллектуальных СУ БР
15.3. Применение систем видеонаведения и условия их эксплуатации
15.4. Характеристики системы видеонаведения
15.5. Особенности реализации алгоритмического обеспечения систем наведения
15.6. Формирование структуры системы наведения и анализ основных алгоритмических операций
15.7. Аппаратная реализация
15.8. Возможности применения обучаемых сетей
15.9. Эталонная информация и базы данных для обучения системы

Раздел V. Оценка точности полета БР
Глава 16. Общетеоретические основы оценки точностных характеристик движения БР
16.1. Исходные положения статистической схемы анализа рассеивания
16.2. Характеристики точности попадания в цель
16.3. Определение характеристик рассеивания методом статистических испытаний
Глава 17. Влияние требований по повышению точности БР на совершенствование баллистико-навигационного обеспечения полета
17.1. Общая характеристика основных ошибок и априори неопределенных факторов, влияющих на точность движения БР
17.2. Погрешности геодезической привязки боевой стартовой позиции и оценка численных значений их составляющих
17.3. Влияние начальных ошибок выставки
17.4. Техническое рассеивание БР и влияние методических ошибок
17.5. Комплексный анализ составляющих рассеивания, обусловленных действием возмущающих факторов и ошибок управления

Авторы работы: Лысенко Л.Н.