高可靠运载火箭控制系统设计2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

高可靠运载火箭控制系统设计PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 概述1

1.1 国外运载火箭控制技术的发展2

1.1.1 美国2

1.1.2 欧洲11

1.1.3 其他国家13

1.2 我国运载火箭控制技术的发展16

参考文献18

第2章 运载火箭飞行控制系统的设计20

2.1 控制系统设计的基本流程20

2.2 控制系统方案论证与设计的重点内容23

2.3 飞行控制系统的综合集成与实现25

2.3.1 系统设计的迭代过程25

2.3.2 传统设计方法28

2.3.3 软硬件协同设计方法29

2.4 控制系统的组成35

2.4.1 制导系统36

2.4.2 姿态控制系统39

2.4.3 时序控制系统42

2.4.4 电源配电系统43

2.5 控制系统的工作过程44

参考文献47

第3章 制导系统设计48

3.1 常用坐标系和坐标转换48

3.1.1 常用坐标系48

3.1.2 常用坐标系之间的转换50

3.2 惯性导航技术52

3.2.1 惯性导航器件及其工作原理52

3.2.2 初始对准设计58

3.2.3 箭体姿态计算和导航方程60

3.3 组合导航技术65

3.3.1 辅助导航系统65

3.3.2 惯性／卫星组合导航工作原理67

3.3.3 滤波器设计68

3.4 制导方法70

3.4.1 制导方法概述70

3.4.2 摄动制导方法71

3.4.3 迭代制导方法73

3.5 入轨精度计算79

3.5.1 轨道根数的计算80

3.5.2 系统干扰和误差项81

3.5.3 蒙特卡洛模拟打靶方法83

3.5.4 制导误差计算方法83

参考文献84

第4章 姿态控制系统设计86

4.1 箭体姿态运动方程86

4.1.1 箭体刚体运动方程87

4.1.2 箭体晃动运动方程91

4.1.3 箭体弹性运动方程92

4.1.4 箭体姿态运动方程94

4.2 姿态控制系统设计95

4.2.1 控制方案96

4.2.2 箭体刚体稳定方法98

4.2.3 箭体晃动运动稳定方法101

4.2.4 箭体弹性运动稳定方法103

4.2.5 系统静态增益设计方法105

4.3 校正网络形式和参数选择107

4.3.1 常用的网络形式107

4.3.2 低频段网络形式选取112

4.3.3 高频段网络形式选取114

4.3.4 网络参数设计形式选取116

4.4 制导系统对姿控系统的影响分析117

参考文献118

第5章 飞行软件设计与测试119

5.1 飞行软件的组成及功能119

5.2 飞行软件的开发流程120

5.2.1 软件工程化120

5.2.2 软件开发模型122

5.3 飞行软件开发示例——飞行控制软件126

5.3.1 基本功能分析126

5.3.2 软件初步危险分析及软件等级确定129

5.3.3 软件的FTA134

5.3.4 软件的FMEA138

5.3.5 软件开发小结142

5.4 嵌入式实时操作系统142

5.4.1 操作系统使用性分析142

5.4.2 操作系统功能分析与应用143

5.4.3 小结147

5.5 飞行软件的测试147

5.5.1 白盒测试148

5.5.2 黑盒测试152

参考文献156

第6章 可靠性设计与分析158

6.1 可靠性设计技术简介159

6.1.1 故障检测和隔离技术160

6.1.2 冗余技术161

6.1.3 冗余设计在飞行控制系统中的应用164

6.2 制导系统的可靠性设计168

6.2.1 惯性测量信息的冗余设计168

6.2.2 其他可靠性设计措施181

6.3 姿态控制系统的可靠性设计183

6.3.1 姿控控制小回路的冗余设计183

6.3.2 角速率测量信号的冗余设计184

6.3.3 其他可靠性设计措施186

6.4 时序控制系统的可靠性设计188

6.4.1 多数表决电路189

6.4.2 初始状态的控制与检查190

6.4.3 中止关机的冗余处理191

6.4.4 分离控制192

6.5 电源及供配电系统的可靠性设计193

6.5.1 一次电源的冗余设计193

6.5.2 二次电源的冗余设计195

6.5.3 供配电的可靠性设计198

6.6 主要控制系统配套产品的可靠性设计202

6.6.1 总线系统的可靠性设计203

6.6.2 计算机／控制器的可靠性设计223

6.6.3 伺服控制子系统的冗余设计233

6.7 飞行控制软件可靠性设计236

6.7.1 与软件结构相关的可靠性技术236

6.7.2 与多机冗余相关的可靠性技术237

6.7.3 与接口相关的可靠性技术239

6.7.4 其他可靠性设计注意事项240

6.8 其他可靠性设计措施241

6.8.1 并联／串并联／并串联设计的风险及其可测试性设计241

6.8.2 系统中屏蔽与接地的处理242

6.8.3 接口电路的隔离与验证245

6.9 可靠性分析247

6.9.1 FMEA247

6.9.2 FTA252

6.9.3 分析示例255

参考文献260

第7章 地面测试与发射控制技术262

7.1 测发控系统组成、功能及工作流程262

7.1.1 发射控制263

7.1.2 测试265

7.2 前端测发控系统267

7.2.1 基于标准总线的测试系统267

7.2.2 逻辑控制／指令电路设计270

7.2.3 供配电功能设计273

7.2.4 点火及紧急关机控制275

7.2.5 前后端网络通信277

7.3 后端测发控系统278

7.3.1 发控台278

7.3.2 B码控制组合278

7.3.3 计算机的功能分配280

7.4 地面测发控系统软件281

7.5 地面测发控系统的可靠性设计283

7.5.1 VXI/PXI与PLC的冗余控制284

7.5.2 双采集测量系统285

7.5.3 点火及紧急关机控制功能286

7.5.4 前后端网络通信系统287

7.5.5 地面供电设计288

7.5.6 应急控制功能288

7.5.7 主控计算机的冗余设计289

7.5.8 B码终端的冗余设计290

7.6 系统级试验292

7.6.1 分系统测试292

7.6.2 总检查测试293

参考文献298