导引系统原理

导弹是精确制导武器的典型代表,而导弹实现精确制导的关键是导引系统。如果你想了解现代导弹的导引系统工作原理,或者你正准备开展导弹制导方面的研究,本课程可以带你走近导引系统,掌握基本工作原理,了…

国家精品工程
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西北工业大学
中国大学MOOC
  • 完成时间大约为 10
  • 初级
  • 中文
注:因开课平台的各种因素变化,以上开课日期仅供参考

课程概况

“导引系统原理”课程是国防科工委重点专业“探测、制导与控制技术”的一门重要的主干课程。目前该课程是西北工业大学航天学院探测制导与控制专业的核心专业课程,授课对象为该专业本科生,课程开设在大学本科四年级第一学期。

“导引系统原理”课程针对当今精确制导飞行器的主要发展方向,介绍了以导弹为代表的精确制导飞行器所采用的制导系统形式、原理、功能、组成、分类和关键技术。课程的教学目的是使学生全面和系统地掌握目前精确制导飞行器制导系统的原理、组成、设计和实验方法等,为学生开展飞行器制导方向的科研工作奠定必要的基础。

“导引系统原理”幕课主要定位于国内高等学校飞行器探测制导与控制技术、飞行器总体设计、兵器科学与技术、电子信息与电子对抗等专业的高年级本科生和研究生进行网络公开的专业课程教学和考核使用,同时也可为航空、航天和兵器领域从事精确制导、导引头设计及系统仿真等方向工作的工程设计人员进行基本知识的培训和考试。

课程大纲

01
导弹与制导系统
了解导弹的概念、分类和基本力学知识,掌握导弹制导系统的概念与历史发展,熟悉导弹的导引方法。
课时
1.1 导弹的概念与分类
1.2 导弹飞行力学基础
1.3 导弹制导系统的概念与发展
1.4 导弹制导系统的导引方法
02
导引头的功能与结构
了解导引头的稳定系统以及跟踪、预定与搜索功能,掌握导引头的稳定方式分类、稳定平台结构
课时
2.1 导引头的角度稳定系统
2.2 导引头的跟踪、预定与搜索功能
2.3 导引头的稳定方式
2.4 导引头的稳定平台结构
03
光学制导基础
熟悉光学导引头的基础知识,包括光波的特性、光学辐射和光学系统的基本概念,掌握光电探测器的原理,了解目标与背景的光学特性。
课时
3.1 光波的特性与分类
3.2 光学辐射的基本概念
3.3 光学系统基础
3.4 光电探测器原理
3.5 目标与背景的光学特性
04
红外点源制导系统
了解红外点源制导系统的发展和分类,掌握调制盘式红外点源制导系统的分类和测角原理,熟悉非调制盘点源测角系统的原理。
课时
4.1 红外制导导弹的发展
4.2 调制盘式红外点源制导系统
4.3 调幅式调制盘的测角原理
4.4 调幅式调制盘的抗干扰和特性
4.5 调频式与调相式调制盘
4.6 非调制盘式的点源制导系统
05
红外成像制导系统
理解红外成像制导的原理,熟悉红外成像的方法和红外图像的处理方法,了解红外对抗的手段。
课时
5.1 红外成像制导系统原理
5.2 红外成像方式
5.3 红外图像的处理方法
5.4 红外对抗
06
电视成像和激光制导系统
熟悉电视成像制导系统的原理和分类,了解电视成像制导中目标跟踪能力,掌握激光半主动、主动和驾束制导的区别。
课时
6.1 电视成像制导系统的原理
6.2 电视自动寻的与遥控制导系统
6.3 电视成像制导的目标跟踪
6.4 激光基础知识
6.5 激光半主动制导系统
6.6 激光主动制导系统
6.7 激光驾束制导系统
07
雷达制导基础
了解无线电波和无线电雷达,掌握雷达基本方程和雷达测量方法,理解雷达截面积和雷达信号检测原理,了解雷达环境与雷达对抗。
课时
7.1 无线电波与无线电雷达
7.2 雷达基本方程和雷达截面积
7.3 雷达测量方法
7.4 雷达信号检测原理
7.5 雷达环境与雷达对抗
08
雷达导引头工作原理
掌握雷达相位测角、圆锥扫描测角、单脉冲测角法的原理,理解雷达测距和测速原理,了解雷达波束扫描方法和影响雷达导引头的因素。
课时
8.1 雷达导引头的相位测角法
8.2 雷达导引头的圆锥扫描测角法
8.3 雷达导引头的单脉冲测角法
8.4 雷达导引头的测距测速原理
8.5 雷达导引头的波束扫描方法
8.6 雷达导引头的测量影响因素
09
雷达制导系统和捷联导引头
理解无线电遥控制导、雷达自寻的制导和雷达成像制导的基本原理,掌握全捷联导引头和半捷联导引头的解算方法。
课时
9.1 无线电遥控制导系统
9.2 雷达自动寻的制导系统
9.3 雷达成像制导系统
9.4 全捷联导引头
9.5 半捷联导引头
10
多模导引头和导引头半实物仿真原理
熟悉多模导引头的复合原则,理解红外和毫米波导引头的复合设计原则,了解导引头的半实物仿真原理。
课时
10.1 多模复合导引头
10.2 红外与毫米波复合导引
10.3 导弹半实物仿真原理
10.4 红外与电视导引头半实物仿真
10.5 雷达导引头半实物仿真

预备知识

直接基础知识:飞行力学、飞行器概论 或 航空航天概论 或 导弹概论
辅助知识:模拟电路原理、大学物理、自控原理

参考资料

[1] 卢晓东、周军 等编,《导弹制导系统原理》,国防工业出版社,2015
[2] 丁鹭飞 等编著,《雷达原理》,电子工业出版社,2013

常见问题

通过这门课程学习我能学到什么?
答:主要学习各种体制导引头的结构、组成和基本工作原理。
这门课程讲述制导和控制系统的设计方法吗?
答:不讲,本课程主要讲述导引头的结构、原理和基本设计原则,对于导弹的制导律和控制律请参考其他课程。

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