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進動性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磁強計58

2.4飛行器加速度測量裝置59

2.4.1加速度計基本原理59

2.4.2重錘式加速度計61

2.4.3氣浮線性加速度計62

2.4.4液浮擺式加速度計63

2.4.5石英撓性加速度計64

2.4.6氣浮陀螺加速度計64

2.4.7微機械加速度計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)動機79

3.1.3固體火箭發(fā)動機80

3.1.4火箭發(fā)動機主要性能參數(shù)81

3.1.5電推力器81

3.2伺服系統(tǒng)82

3.2.1可擺動推力器的伺服機構(gòu)82

3.2.2固定式推力器的燃氣舵84

3.2.3飛行器體表的空氣舵84

3.3飛輪85

3.3.1零動量輪85

3.3.2偏置動量輪86

3.3.3控制力矩陀螺87

3.3.4框架動量輪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制導系統(tǒng)93

4.1.2姿態(tài)控制系統(tǒng)95

4.1.3時序系統(tǒng)96

4.1.4電源配電系統(tǒng)96

4.2制導系統(tǒng)96

4.2.1導航計算99

4.2.2關(guān)機方程計算102

4.2.3導引方程計算106

4.2.4攝動制導方案108

4.2.5顯式制導方案109

4.2.6平臺式慣性制導110

4.2.7捷聯(lián)式慣性制導111

4.2.8組合制導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時序系統(tǒng)125

4.4.1時序裝置基本組成125

4.4.2機械式時序裝置126

4.4.3機電式時序裝置128

4.4.4數(shù)字式時序裝置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被動姿態(tài)控制137

5.3.2主動姿態(tài)控制138

5.4衛(wèi)星的軌道控制138

5.4.1非自主導航軌道控制139

5.4.2自主導航軌道控制140

5.5空間探測器的飛行控制140

5.6航天飛機的飛行控制142

思考題145

參考文獻146