●第1章 緒論
1.1高超聲速飛行器發展現狀
1.1.1助推滑翔式高超聲速飛行器
1.1.2吸氣式高超聲速飛行器
1.1.3空間再入式高超聲速飛行器
1.2制導控制及其一體化設計的研究進展
1.2.1制導方法
1.2.2姿態控制方法
1.2.3制導與姿態控制聯合設計方法
1.2.4制導控制一體化設計
1.3現狀剖析與本書內容概要
1.3.1制導控制及其一體化設計的現狀剖析
1.3.2本書內容概要
第2章 高超聲速飛行器運動模型
2.1坐標繫統
2.1.1坐標繫定義
2.1.2坐標轉換矩陣
2.2質心動力學與運動學方程
2.2.1彈道繫動力學與運動學方程
2.2.2地面繫動力學與運動學方程
2.2.3相對運動動力學與運動學方程
2.3繞質心動力學與運動學方程
2.3.1體坐標繫內繞質心動力學方程
2.3.2體坐標繫內繞質心運動學方程
2.4輔助解算方程
2.4.1歐拉角解算方程
2.4.2彈道參數解算方程
2.5小結
第3章 制導控制及其一體化設計的基本內涵
3.1彈道與制導
3.1.1彈道的本質
3.1.2制導的數學描述
3.1.3制導設計的基本方法
3.2姿態控制
3.2.1姿態控制的任務
3.2.2姿態控制設計的基本方法
3.3制導與姿控聯合設計
3.3.1制導與姿控聯合設計的概念
3.3.2制導與姿控聯合設計的基本方法
3.4制導控制一體化設計
3.4.1制導控制一體化設計的內涵
3.4.2制導控制一體化設計的基本方法
3.5小結
第4章 廣義的制導控制一體化設計
4.1滑翔段制導控制聯合設計
4.1.1基於航程與方位誤差控制的滑翔制導
4.1.2反步姿態控制
4.1.3滑翔段制導控制聯合設計數值仿真
4.2俯衝段制導控制聯合設計
4.2.1俯衝段制導
4.2.2基於動態逆的姿態控制
4.2.3俯衝段制導控制聯合設計數值仿真
4.3高超聲速再入飛行制導控制聯合數值分析
4.3.1約束條件
4.3.2再入飛行全程數值仿真
4.4小結
第5章 高階全狀態耦合制導控制一體化設計
5.1嚴格反饋型高階繫統及其求解
5.1.1嚴格反饋型高階非線性繫統
5.1.2分塊反步設計
5.2滑翔段高階全狀態耦合制導控制一體化設計
5.2.1滑翔段制導控制一體化設計模型
5.2.2基於準平衡滑翔的高階全狀態耦合一體化設計
5.2.3數值仿真分析
5.3帶落角約束的高階全狀態耦合俯衝飛行一體化設計
5.3.1帶三維落角約束的制導控制一體化設計模型
5.3.2分塊反步高階全狀態耦合一體化設計
5.3.3數值仿真分析
5.4小結
第6章 制導與姿態控制環路的集成機理
6.1體繫內加速度分量與姿態變量的關聯模型
6.1.1基於加速度分量的角速率解析計算
6.1.2側滑轉彎與傾側轉彎的角速率指令解算
6.2速度矢量與姿態變量的集成模型
6.2.1彈道繫內加速度與姿態角
6.2.2速度矢量變量與舵偏角的關繫模型
6.3相對運動與姿態變量的集成模型
6.3.1視線角與轉動角速率
6.3.2視線角與舵偏角關繫方程
6.4小結
第7章 基於降階模型的制導控制一體化設計
7.1分塊動態面控制
7.2滑翔飛行制導控制降階一體化設計
7.2.1制導控制降階一體化設計模型
7.2.2滑翔飛行自適應一體化設計
7.2.3數值仿真分析
7.3俯衝飛行制導控制降階一體化設計
7.3.1制導控制降階一體化設計模型
7.3.2俯衝飛行一體化設計
7.3.3數值仿真分析
7.4小結
第8章 制導控制一體化降階全集成設計
8.1滑翔飛行制導控制一體化降階全集成設計
8.1.1降階全集成一體化設計模型
8.1.2基於變結構控制的一體化設計
8.1.3數值仿真分析
8.2俯衝飛行制導控制一體化降階全集成設計
8.2.1降階全集成相對運動模型
8.2.2俯衝飛行一體化設計
8.2.3數值仿真分析
8.3再入飛行制導控制降階全集成數值分析
8.3.1約束條件
8.3.2數值仿真分析
8.4小結
第9章 半實物仿真
9.1總體方案設計
9.1.1繫統設計需求
9.1.2繫統架構
9.1.3繫統硬件配置
9.2繫統軟件構成
9.2.1 SimCreator主控軟件
9.2.2 HRTSimulink功能模塊庫
9.2.3外部接口庫與代碼自動生成
9.3仿真繫統功能實現
9.3.1基於Simulink的模型設計
9.3.2模型重建與編譯
9.3.3通信接口設置與仿真管理
9.3.4仿真實時性說明
9.4仿真測試
9.4.1姿態控制器仿真
9.4.2縱向平面滑翔飛行制導控制一體化仿真
9.4.3俯衝飛行段制導控制一體化設計仿真
9.5小結
參考文獻

隨著高超聲速飛行器在超高速航空航天運輸和全球快速準確打擊等應用領域的獨特優勢日益凸顯，高超聲速飛行器已經成為世界各航空航天大國競相關注的焦點。作為飛行器制導控制領域的重要趨勢之一，制導控制一體化設計可以綜合考慮飛行器質心和繞質心運動間的耦合特性，將制導環路和姿態控制環路進行一體化集成設計，從而提高飛行器的性能並降低設計成本。本書繫統介紹了高超聲速飛行器制導控制一體化設計理論與方法，主要內容包括高超聲速飛行器運動模型、制導控制及其一體化設計的基礎理論知識、廣義的制導控制一體化設計、高階全狀態耦合制導控制一體化設計、制導與姿態控制環路的集成機理、基於降階模型的制導控制一體化設計、制導控制降階全集成一體化設計以及制導控制一體化設計半實物仿真等相關理論與方法。本書可作為飛行器總體設計、高超聲速飛行器制導控制、制導控制一體化設計、非線性控制等領域的理論與工程技術研究人員學習的參考書。