导弹测试与发射控制技术

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页数:241
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出版时间:2010-6
价格:39.00元
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isbn号码:9787118068566
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图书标签:
  • 测试
  • 导弹技术
  • 测试技术
  • 发射控制
  • 航空航天
  • 武器系统
  • 电子工程
  • 控制工程
  • 系统工程
  • 雷达技术
  • 制导与控制
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具体描述

《导弹测试与发射控制技术》以一种全新的体系结构介绍导弹测试与发射控制技术:从导弹控制系统部件或系统的工作原理出发,分析导弹控制系统部件或系统的输入输出传递关系,进而分析对应的导弹控制系统部件或系统的测试技术指标、测试原理与测试方法,并介绍一些故障的分析、排除方法。主要内容包括惯性仪表系统、弹载计算机、变换放大器、伺服机构、电源配电系统、制导系统、姿态控制系统、安全自毁系统及其测试,单项检查、总检查与发射电路及其测试,测试与发射控制系统故障诊断技术。

该书适合作为导弹控制、测试计量技术及仪器、检测技术及自动化装置、导航制导与控制等专业高年级本科生和研究生的教材,对从事导弹测试与发射控制系统设计与使用的广大工程技术人员也不失为一本内容系统全面、视角独特、参考价值高的参考书。

宇宙航行学概论:理论基础与前沿探索 本书聚焦于人类探索浩瀚宇宙的理论基石与未来技术方向,内容涵盖天体力学、航天动力学、空间环境适应性以及深空任务的规划与实施。 第一部分:经典力学与轨道动力学 本书的开篇将深入探讨支撑所有航天活动的基础——牛顿万有引力定律和经典力学在航天领域的具体应用。我们详细阐述了如何运用开普勒定律精确预测行星和卫星的运动规律。 1.1 轨道理论的数学模型构建: 本部分详尽解析了描述物体在引力场中运动的二体问题和三体问题的数学框架。重点剖析了轨道根数(Orbital Elements)的定义、计算与转换,包括真近点角、幅角、升交点赤经等关键参数的意义及其在轨道机动中的作用。此外,我们还引入了雅可比积分和拉格朗日点的分析,为后续的深空探测任务设计提供理论支撑。 1.2 轨道摄动分析: 真实的太空环境并非理想的真空环境。本书对影响卫星或探测器轨道的各种摄动力进行了系统性分析,包括: 非球形引力场的影响(J2效应): 详细分析了地球扁率对近地轨道,特别是对特定高度卫星寿命和轨道预报精度的影响,并介绍了平均轨道根数的概念。 大气阻力: 针对低地球轨道(LEO)航天器,我们建立了考虑大气密度模型不确定性的阻力模型,并讨论了如何通过推算来补偿轨道衰减。 太阳辐射压和潮汐力: 特别针对高精度轨道维持和月球探测任务,探讨了这些微小但长期累积的扰动源。 1.3 轨道设计与机动策略: 详细介绍了航天器进入、转移和返回地球轨道的经典方法。包括霍曼转移轨道、双椭圆转移的优化选择,以及复杂的行星际转移轨道(Interplanetary Trajectories)的规划,如引力弹弓效应(Gravity Assist)的原理、计算方法及其在节省燃料方面的巨大潜力。书末还探讨了轨道维持(Station Keeping)和星座设计中的最小燃料消耗策略。 第二部分:航天器动力学与推进系统 本部分从航天器的运动学角度出发,衔接至实现这些运动所需的能量来源——推进系统。 2.1 航天器姿态运动学与动力学: 姿态控制是确保航天器指向精确目标的关键。我们引入了描述三维空间姿态的多种数学工具,如欧拉角、四元数和旋转矩阵,并详细比较了它们的优缺点及在数值计算中的稳定性。 动力学方程的建立: 详述了刚体在空间中的运动方程(牛顿-欧拉方程),并分析了外部力矩(如磁力矩、气动扭矩)对姿态稳定性的影响。 姿态控制系统: 深入探讨了反应轮、动量轮、磁力矩器等主动姿态执行器的原理、饱和与约束条件,以及如何设计PID控制器和先进的最优控制算法来实现精确的姿态机动和对准。 2.2 经典与新型推进技术: 推进系统是决定航天器任务范围和载荷能力的核心要素。 化学推进系统: 对液氧/煤油、液氢/液氧等主流比冲(Specific Impulse)和推重比的性能进行了详细对比分析。重点讨论了推进剂的贮箱设计、涡轮泵循环的工作原理以及发动机的热力学效率计算。 电推进技术: 详细介绍了霍尔推进器(Hall Thrusters)和离子推进器的工作机理,特别是等离子体的产生、加速机制和栅极的耐久性问题。探讨了如何利用高比冲特性设计长时间、低推力的深空探测任务。 概念性推进: 对核热推进(NTP)和太阳帆等前沿概念进行了原理性介绍,分析了它们在未来星际旅行中的潜力与工程挑战。 第三部分:空间环境与可靠性工程 成功进行任何航天任务,都必须深刻理解航天器将要面对的独特空间环境,并确保系统能够长期、可靠地运行。 3.1 空间物理环境的理解: 辐射环境: 详尽描述了范艾伦辐射带的结构、太阳高能粒子(SEP)事件和银河宇宙射线(GCR)对电子设备的影响。引入了总剂量效应(TID)和单粒子翻转(SEE)等关键术语,以及度量空间辐射环境的等效剂量标准。 微重力与热控: 分析了微重力环境下流体(如推进剂)的毛细力行为,这对燃料管理至关重要。热控方面,本书详细阐述了辐射、传导、对流三种传热模式在真空中的主导地位,并介绍了热管、两相流冷却系统以及可控热控系统(MTCS)的设计原则。 3.2 航天器结构与材料: 探讨了航天器结构设计必须同时满足的极端要求:轻量化、高刚度以及抗振动能力。 振动与声学载荷: 详细分析了火箭发射过程中对卫星施加的随机振动和耦合声学环境的频谱特性,以及结构如何通过模态分析来避免共振。 材料选择: 重点讨论了碳纤维复合材料(CFRP)在空间结构中的应用,以及它们在原子氧侵蚀和热循环下的长期性能衰减问题。 第四部分:任务规划、导航与控制(GNC) 本部分着眼于如何引导和操作航天器从地球表面到达预定目标并完成任务。 4.1 导航基础理论: 详细介绍了航天器定位、定向和定轨的核心技术。 传感器技术: 分析了星敏感器、太阳敏感器、陀螺仪和加速度计的工作原理、精度限制及其误差模型。 状态估计与滤波: 重点讲解了卡尔曼滤波(Kalman Filtering)及其扩展形式(EKF, UKF)在融合不同精度导航数据、实现最优状态估计中的核心地位。 4.2 轨道机动与交会对接: 近体动力学(Rendezvous and Proximity Operations): 介绍了描述航天器在目标周围相对运动的相对轨道动力学模型(如Hill方程),以及如何设计零交会轨迹(Zero-Closure Trajectories)和闭合曲线轨道实现精确靠近。 交会对接技术: 涵盖了相对导航、制导与控制(GNC)在自动交会对接过程中的关键环节,包括相对状态的测量、风险规避策略以及最终的软捕获过程。 本书旨在为严肃的航天工程专业人士、高年级本科生及研究生提供一个全面、深入且注重基础理论与工程实践相结合的参考资料,构建坚实的航天科学认知框架。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我原本以为这是一本偏向科普类的读物,没想到它在工程实践细节上的挖掘深度远超我的预期。这本书更像是一本为初级项目经理准备的行业指南,它细致地梳理了从需求定义到最终部署的全过程中的关键决策点。作者显然对项目管理中的风险控制有着深刻的理解,书中反复强调了冗余设计和故障预案的重要性,这一点在处理任何高风险、高投入的工程中都是至关重要的。我尤其欣赏其中对于供应链管理和质量控制环节的论述,它揭示了看似光鲜的航天科技背后,其实是无数零件供应商之间精密的协作。书中对比了不同材料在极端环境下的性能表现,这种务实的探讨,让我意识到技术突破往往来自于对现有资源的极致优化和对极限条件的精确把握。读完后,我不仅对大型项目的管理流程有了更清晰的认识,也对“精益求精”这个词有了更具象化的理解。这本书的案例分析虽然没有直接涉及具体的武器系统,但其对复杂系统集成和严格流程控制的讲解,完全可以迁移到其他高精度制造领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常鲜明,充满了工程师特有的精确和直接,读起来酣畅淋漓,毫不拖泥带水。它没有过多的文学修饰,而是将重点放在了“如何实现”上。我最欣赏的是它对基础原理的反复夯实,比如对推进剂化学反应的深入剖析,以及对气动外形设计的迭代过程的描述。作者似乎默认读者具备一定的基础知识,因此在讲解一些关键概念时,会直接跳过基础知识的复习,直奔核心机制。这对于已经有一定背景知识的读者来说,无疑是一种效率上的极大提升。我从中学到了如何从功能需求逆向推导出所需的结构和材料特性,这对于我们进行产品设计时的自上而下的思考方式非常有帮助。书中对传感器和反馈系统的详尽介绍,也让我对如何实现高精度的姿态控制有了更为直观的认识。总而言之,这是一本实战性极强的技术手册,适合希望快速掌握某个技术领域核心脉络的专业人士。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的整体感受是“宏大叙事下的微观匠心”。作者在描述大规模系统架构的同时,从未忽略对最小单元组件的关注。例如,对于某一关键阀门的材料选择和加工公差的讨论,篇幅虽然不长,但其严苛程度让人印象深刻。这体现了一种对细节的极致追求,正是这种对微小部件性能的极致掌控,才最终保障了整个系统的可靠运行。我特别喜欢书中穿插的几个“幕后故事”,关于某个关键部件在研发过程中遭遇的瓶颈以及最终如何通过跨学科合作得以解决的经历,极大地鼓舞了在实际工作中遇到困难的工程师。这本书展现了一种追求卓越的工匠精神,它告诉我们,伟大不在于口号,而在于对每一个螺丝钉、每一行代码的负责态度。它更像是一部关于如何打造“不容有失”产品的哲学思考录,对于任何从事精密制造和复杂系统集成的人员,都具有深刻的警示和指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我这种对星际探索充满好奇的业余爱好者量身定做的!它没有过多地陷入那些高深的物理学公式,而是用非常直观易懂的方式,带我们领略了太空任务从构想到实现的奇妙旅程。我特别喜欢作者对于任务规划部分的深入剖析,那种一步步将宏伟目标拆解成可行步骤的严谨逻辑,让人不禁对航天工程师的智慧肃然起敬。书中对不同类型卫星的功能、轨道选择的考量,以及地面测控网络的构建,都描绘得栩栩如生。读完后,我仿佛站在了发射指挥中心,亲手参与了一次复杂的发射任务,那种震撼和满足感是无与伦比的。尤其印象深刻的是关于数据链和遥感技术的介绍,它让我理解了地球上每一张卫星地图背后,都凝结了无数人的心血和尖端技术。这本书的插图和图表设计也十分精美,即便是复杂的概念也能一目了然,极大地提升了阅读体验。对于任何想了解现代航天工程全貌,但又不想被晦涩理论劝退的读者来说,这本书绝对是首选。它点燃了我对更广阔宇宙的向往,让我开始关注每一次火箭升空的背后所蕴含的深厚技术底蕴。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对历史和政策研究感兴趣的学者,我发现这本书在侧重技术的同时,也巧妙地融入了对发展背景的探讨。它没有将技术视为孤立的存在,而是将其置于全球科技竞争和国际合作的宏大背景下进行审视。书中对早期航天探索的政策驱动力、不同国家技术路线的选择差异,进行了相当详尽的梳理。我特别关注了其中关于技术成熟度评估模型的讨论,这不仅是技术层面的指标,更深层次反映了决策者对于投入产出比的权衡艺术。作者以一种近乎编年史的方式,将技术发展节点与地缘政治的起伏巧妙地串联起来,使得原本枯燥的技术演进过程变得引人入胜。它让我明白了,任何重大的科技进步都不是真空产生的,背后总有国家战略、资金投入和人才培养体系在支撑。这本书在保持技术介绍的准确性的同时,成功地构建了一个多维度的分析框架,对于理解科技进步的社会驱动力非常有启发性。

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