目錄
第1章 緒論 1
1.1 航空母艦與艦載機 1
1.2 艦載機起飛與著艦 5
1.2.1 艦載機起飛 5
1.2.2 艦載機著艦 6
1.3 艦載機著艦系統(tǒng) 7
1.3.1 著艦系統(tǒng)發(fā)展歷程 7
1.3.2 著艦?zāi)�態(tài)與進場著艦規(guī)范 8
1.3.3 自動著艦系統(tǒng)架構(gòu)與工作原理 9
1.4 自動著艦引導(dǎo)與控制關(guān)鍵技術(shù) 11
1.4.1 艦載機數(shù)學(xué)建模 11
1.4.2 著艦引導(dǎo) 11
1.4.3 著艦飛行控制 12
1.4.4 動力補償/自動油門控制 14
1.4.5 甲板運動建模、預(yù)估與補償 15
1.4.6 艦尾氣流建模與抑制 17
1.4.7 雷達測量噪聲抑制 17
1.4.8 復(fù)飛/逃逸決策與控制 18
第2章 艦載機起飛及進近著艦全過程 20
2.1 起飛模式及起飛過程 20
2.1.1 滑躍起飛 20
2.1.2 彈射起飛 21
2.2 返航進近著艦過程 24
2.3 返航進近著艦?zāi)�態(tài)Ⅰ——目視進近及目視著艦 25
2.3.1 模式Ⅰ飛行航線 25
2.3.2 模式Ⅰ中的馬歇爾等待航線 29
2.3.3 F/A-18飛機目視著艦航線 30
2.4 返航進近著艦?zāi)�態(tài)Ⅱ——儀表引導(dǎo)進近及目視著艦 32
2.4.1 模式Ⅱ飛行航線 32
2.4.2 模式Ⅱ中的馬歇爾航線 33
2.5 返航進近著艦?zāi)�態(tài)Ⅲ——儀表引導(dǎo)進近及全自動著艦 35
2.5.1 模式Ⅲ飛行航線 36
2.5.2 模式Ⅲ中的馬歇爾等待航線 37
2.5.3 模式Ⅲ的ICLS進近航線 38
2.5.4 模式Ⅲ的AWCLS著艦 38
2.6 返航著艦?zāi)Ｊ舰簟�—緊急著艦 41
2.7 逃逸/復(fù)飛過程 42
思考題 42
第3章 艦載機起飛控制 43
3.1 艦載機彈射起飛系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型 43
3.1.1 艦載機動力學(xué)與運動學(xué)模型 43
3.1.2 艦載機起落架數(shù)學(xué)模型 46
3.1.3 彈射器數(shù)學(xué)模型 48
3.2 艦面滑跑階段運動學(xué)模型 50
3.2.1 滑躍起飛滑跑階段的飛機運動模型 50
3.2.2 彈射起飛滑跑階段的飛機運動模型 51
3.3 離艦上升階段自動飛行控制 54
3.3.1 起飛控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 54
3.3.2 起飛控制增穩(wěn)系統(tǒng) 55
3.3.3 起飛自動飛行控制系統(tǒng) 56
3.4 起飛安全離艦的影響因素及安全準則 57
3.4.1 甲板運動影響分析 57
3.4.2 艦首氣流影響分析 59
3.4.3 其他因素影響分析 62
3.4.4 彈射起飛安全準則 63
思考題 64
第4章 艦載機著艦引導(dǎo) 65
4.1 艦載機光學(xué)著艦引導(dǎo) 65
4.1.1 艦載機菲涅耳透鏡光學(xué)助降引導(dǎo)設(shè)備 69
4.1.2 艦載機菲涅耳透鏡光學(xué)助降引導(dǎo)幾何 70
4.2 艦載機儀表著艦引導(dǎo) 80
4.2.1 艦載機儀表著艦引導(dǎo)設(shè)備 80
4.2.2 艦載機儀表著艦引導(dǎo)幾何 83
4.3 艦載機自動著艦引導(dǎo) 87
4.3.1 艦載機自動著艦引導(dǎo)設(shè)備 87
4.3.2 艦載機自動著艦引導(dǎo)幾何 90
4.4 艦上控制進場著艦系統(tǒng) 93
4.4.1 CCA工作原理及引導(dǎo)設(shè)備 93
4.4.2 CCA著艦航線幾何 95
思考題 95
第5章 甲板運動與補償 96
5.1 甲板運動建模 96
5.1.1 正弦波組合的甲板運動模型 96
5.1.2 基于功率譜的甲板運動模型 97
5.1.3 基于Conolly線性理論的甲板運動模型 98
5.2 甲板運動仿真及影響因素分析 100
5.2.1 甲板運動仿真設(shè)置 100
5.2.2 海況對甲板運動的影響 100
5.2.3 艦船航速對甲板運動的影響 101
5.2.4 艦船遭遇角對甲板運動的影響 104
5.2.5 艦船大小對甲板運動的影響 105
5.3 縱向甲板運動補償 106
5.3.1 自動著艦縱向甲板運動補償系統(tǒng) 107
5.3.2 縱向甲板運動補償器設(shè)計 108
5.3.3 縱向甲板運動預(yù)估器設(shè)計 110
5.3.4 縱向甲板運動補償仿真驗證 111
5.4 側(cè)向甲板運動補償 113
5.4.1 側(cè)向甲板運動補償策略 113
5.4.2 側(cè)向甲板運動補償仿真驗證 115
思考題 116
第6章 艦載機著艦控制 117
6.1 艦載機著艦增穩(wěn)控制 117
6.1.1 艦載機著艦縱向增穩(wěn)控制 117
6.1.2 艦載機著艦側(cè)向增穩(wěn)控制 117
6.1.3 艦載機著艦動力補償控制 119
6.2 艦載機光學(xué)助降控制 123
6.2.1 基于菲涅耳透鏡的艦載機下滑控制 123
6.2.2 基于激光引導(dǎo)的艦載機對中控制 128
6.3 艦載機儀表著艦控制 130
6.3.1 ILS縱向下滑著艦引導(dǎo)系統(tǒng) 130
6.3.2 ILS側(cè)向著艦引導(dǎo)系統(tǒng) 132
6.4 艦載機全自動著艦控制 133
6.4.1 自動著艦縱向通道基本控制結(jié)構(gòu) 134
6.4.2 自動著艦側(cè)向通道基本控制結(jié)構(gòu) 137
6.5 艦載機著艦安全控制 139
6.5.1 單發(fā)停車模態(tài)著艦安全控制 139
6.5.2 著艦?zāi)Ｊ角袚Q與安全控制 142
思考題 146
第7章 艦載機復(fù)飛與逃逸 147
7.1 縱側(cè)向復(fù)飛準則與復(fù)飛區(qū)的建立 147
7.1.1 縱向復(fù)飛準則與復(fù)飛區(qū)的建立 147
7.1.2 側(cè)向復(fù)飛準則與復(fù)飛區(qū)的建立 150
7.2 艦載機復(fù)飛決策系統(tǒng)設(shè)計與仿真驗證 154
7.2.1 艦載機復(fù)飛決策系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 155
7.2.2 基于小擾動動力學(xué)模型的艦載機復(fù)飛決策 156
7.2.3 基于終端狀態(tài)預(yù)估方程的艦載機復(fù)飛決策 165
7.2.4 具有推力矢量的復(fù)飛決策系統(tǒng) 170
7.3 艦載機逃逸控制 173
思考題 175
第8章 艦載機起飛著艦綜合仿真 176
8.1 艦載機起飛著艦綜合仿真系統(tǒng)架構(gòu)及功能 176
8.1.1 仿真系統(tǒng)的架構(gòu) 176
8.1.2 艦載機起飛著艦仿真系統(tǒng)功能 177
8.2 仿真系統(tǒng)功能模塊 177
8.2.1 飛機動力學(xué)仿真模塊 177
8.2.2 艦載機著艦引導(dǎo)模塊 180
8.2.3 艦載機飛行控制律模塊 181
8.2.4 艦載機動力補償模塊 181
8.2.5 艦尾氣流仿真模塊 181
8.2.6 甲板運動仿真模塊 182
8.2.7 甲板運動補償仿真模塊 183
8.2.8 視景仿真模塊 183
8.3 仿真系統(tǒng)運行環(huán)境 183
8.4 仿真系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置 184
8.4.1 飛機氣動模型初始條件設(shè)置 184
8.4.2 著艦環(huán)境初始條件設(shè)置 186
8.4.3 控制參數(shù)初始條件設(shè)置 187
8.4.4 海洋環(huán)境初始條件設(shè)置 187
8.5 數(shù)據(jù)輸出與動畫顯示 188
8.6 艦載機著艦綜合仿真驗證結(jié)果 189
8.6.1 艦載機縱向著艦仿真 189
8.6.2 艦載機側(cè)向著艦仿真 191
思考題 193
參考文獻 194