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| 內容簡介： |
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导弹弹道学是研究导弹运动规律的一门学科。本书在深入分析弹道导弹运动状态的基础上，根据导弹不同飞行阶段的受力特点，建立了弹道导弹运动方程，并研究了其计算方法；同时根据各阶段运动参数变化，揭示了弹道导弹的运动规律；还对导弹设计、试验、使用中遇到的设计参数选择、飞行程序选择、弹道计算导弹动态特性等问题进行了详细介绍。 本书适用于火力指挥与控制、作战目标工程、武器发射工程、测控工程专业的本科生，也可供航空宇航科学与技术，导航、制导与控制、计算机科学与应用学科的研究生使用，同时对其他从事火箭与导弹设计研发工作的科技工作者有一定的参考价值。
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| 目錄：
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目录
第 1 章 绪论
1.1 导弹弹道学研究对象、任务及其在作战中的作用
1.2 导弹及其分类
1.2.1 地对地导弹
1.2.2 空对地导弹
1.2.3 地对空导弹
1.2.4 空对空导弹
1.3 导弹的主要组成
1.3.1 战斗部
1.3.2 动力装置系统
1.3.3 控制系统
1.3.4 弹体
1.4 导弹的飞行及弹道分段
1.4.1 飞行概述
1.4.2 弹道分段
思考题
第 2 章 坐标系及其变换
2.1 坐标系间方向余弦矩阵及矢量导数的关系
2.1.1 坐标系间的方向余弦矩阵
2.1.2 坐标系转换矩阵的欧拉角表示法
2.1.3 坐标系间矢量导数的关系
2.2 发射坐标系和弹体坐标系
2.2.1 发射坐标系g
2.2.2 弹体坐标系b
2.2.3 弹体坐标系与发射坐标系间的关系
2.2.4 发射坐标系与地心大地直角坐标系间的关系
2.3 惯性坐标系
2.3.1 惯性坐标系a
2.3.2 惯性坐标系与发射坐标系间的关系
2.3.3 惯性坐标系与弹体坐标系间的关系
2.3.4 姿态角 φ、ψ、γ 与 φ 、ψ 、γ 的关系
2.4 速度坐标系
2.4.1 速度坐标系c
2.4.2 发射坐标系与速度坐标系间的关系
2.4.3 弹体坐标系与速度坐标系间的关系
2.5 轨迹坐标系
2.5.1 轨迹坐标系e
2.5.2 速度坐标系与轨迹坐标系间的关系
2.5.3 发射坐标系与轨迹坐标系间的关系
2.5.4 弹体坐标系与轨迹坐标系间的关系
2.6 坐标系间的四元数表示法
思考题
第 3 章 发动机推力、控制力和控制力矩
3.1 发动机推力
3.1.1 火箭发动机推力
3.1.2 发动机主要性能指标
3.1.3 导弹飞行中的发动机推力计算
3.1.4 发动机推力曲线分析
3.2 控制力和控制力矩
3.2.1 燃气舵产生的控制力和控制力矩
3.2.2 摇摆发动机产生的控制力和控制力矩
3.2.3 二次喷射方式产生的控制力和控制力矩
思考题
第 4 章 地球引力和扰动引力
4.1 地球的运动及形状
4.1.1 地球的运动
4.1.2 地球的形状
4.2 地球引力
4.2.1 地球为圆球体时的引力位及其引力
4.2.2 地球为正常椭球体时的引力位及其引力
4.3 扰动引力的计算
4.3.1 梯度法
4.3.2 球谐函数展开法
4.3.3 司托克斯积分法
4.3.4 点质量法
思考题
第 5 章 空气动力及其力矩
5.1 地球大气
5.1.1 大气成分
5.1.2 大气结构
5.1.3 国际标准大气
5.2 空气动力
5.2.1 空气动力产生的机理
5.2.2 空气动力数学表达式
5.2.3 影响空气动力系数的因素
5.3 空气动力力矩
5.3.1 气动稳定力矩
5.3.2 气动静稳定性和静不稳定性
5.3.3 阻尼力矩
思考题
第 6 章 弹道导弹的主动段运动
6.1 变质量力学基本定理
6.1.1 变质量质点基本定理
6.1.2 变质量质点系的动量定理和动量矩定理
6.1.3 导弹质心运动方程和绕质心运动方程
6.2 主动段运动微分方程组的一般形式
6.2.1 质心运动方程
6.2.2 绕质心运动方程
6.2.3 运动学方程
6.2.4 姿态控制方程
6.2.5 联系方程
6.2.6 其他附加方程
6.3 发射坐标系内的导弹主动段运动方程
6.3.1 质心运动方程
6.3.2 姿态控制方程
6.3.3 联系方程
6.3.4 瞬时平衡方程
6.3.5 发动机推力和推进剂秒流量
6.3.6 其他弹道参数
6.3.7 视加速度、视速度及其积分
6.3.8 关机方程
6.4 轨迹坐标系内的导弹主动段运动方程
6.4.1 导弹质心运动方程
6.4.2 姿态控制方程
6.4.3 绕质心运动方程
6.4.4 关机方程
6.4.5 其他辅助方程
6.5 惯性坐标系内的主动段导航方程及其实时解
6.5.1 视加速度和视速度
6.5.2 引力加速度表达式
6.5.3 状态方程及其实时解
6.6 主动段运动参数分析
6.6.1 切向加速度 V (t) 和速度 V (t)
6.6.2 质心坐标 x (t) 及 y (t)
6.6.3 马赫数 M (t) 和速度头 q (t)
6.6.4 冲角 a (t) 和发动机当量摆动角 δ _φ(t)
6.6.5 法向加速度 V θ
思考题
第 7 章 弹道导弹的被动段运动
7.1 导弹为质点时的运动微分方程
7.2 导弹为刚体时的运动微分方程
7.2.1 空气动力和空气动力矩
7.2.2 弹头质心运动方程
7.2.3 绕质心运动方程
7.2.4 联系方程
7.3 被动段弹道特性分析
7.3.1 有气动阻力时的被动段弹道特性
7.3.2 主要弹道参数特性分析
思考题
第 8 章 标准弹道及其解算
8.1 标准弹道和干扰弹道
8.1.1 标准条件和标准弹道
8.1.2 干扰条件和干扰弹道方程组
8.2 弹道微分方程组的解算方法
8.2.1 标准弹道方程组的解算方法
8.2.2 干扰弹道方程组的解算方法
8.3 标准弹道解算步骤
8.3.1 计算任务书
8.3.2 解算步骤
思考题
第 9 章 弹道导弹的自由段运动
9.1 运动微分方程及其积分
9.1.1 基本假设
9.1.2 运动微分方程及其积分计算
9.2 弹道方程的讨论
9.2.1 P、e、f 的意义及其与关机点参数的关系
9.2.2 圆锥截线形状与主动段关机点参数间的关系
9.2.3 椭圆几何参数与主动段关机点参数的关系
9.3 导弹被动段射程与主动段终点参数的关系
9.3.1 被动段射程
9.3.2 自由段射程
9.3.3 最佳速度倾角和最大射程
9.4 被动段飞行时间的计算
9.4.1 面积速度和周期
9.4.2 开普勒方程
9.4.3 开普勒方程的近似解法
9.4.4 真近点角 f 与偏近点角 E 的关系
9.4.5 被动段飞行时间和主动段终点参数的关系
9.5 误差系数
9.5.1 射程误差系数
9.5.2 横向误差系数
思考题
第 10 章 考虑地球旋转及其扁率时的导弹被动段弹道计算
10.1 考虑地球旋转时的导弹被动段弹道计算
10.1.1 动力学方法
10.1.2 运动学方法
10.2 考虑地球旋转时的误差系数
10.3 考虑地球扁率时的导弹被动段弹道计算
10.3.1 动力学的影响
10.3.2 几何学的影响
思考题
第 11 章 弹道导弹的再入段运动
11.1 再入段运动微分方程的建立
11.2 零冲角再入时的运动参数近似计算
11.2.1 阻力系数为常值时的再入弹道解
11.2.2 阻力系数为速度和高度函数及不计引力时的再入弹道解
11.3 非零冲角再入时的弹道近似解
11.3.1 再入机动弹道
11.3.2 坐标系及其转换矩阵
11.3.3 空间比例导引和导引平面
11.3.4 俯冲平面内最优导引控制规律
11.3.5 转弯平面内的最优导引控制规律
11.3.6 再入机动弹道质心运动方程
11.3.7 升阻比为常值时的再入弹道解
思考题
第 12 章 导弹主要参数的估算
12.1 主动段终点速度和坐标的估算
12.1.1 导弹基本设计参数
12.1.2 主动段速度的估计
12.1.3 主动段终点坐标的估计
12.2 全射程的估算
12.3 导弹设计参数的选择
12.4 多级火箭主要参数的估算
12.4.1 多级火箭的参数
12.4.2 多级火箭的理想速度
12.4.3 多级火箭各级有效载荷比的分配
12.4.4 多级火箭参数的确定
12.5 飞行程序选择
12.5.1 飞行程序的任务和要求
12.5.2 飞行程序选择的方法
12.5.3 真空段弹道的最优飞行程序选择
12.5.4 导弹的飞行程序
12.6 固体火箭的能量管理与飞行程序选择
12.6.1 大气层飞行段飞行程序的选择
12.6.2 真空段飞行程序的选择
思考题
第 13 章 导弹动态特性分析
13.1 概述
13.2 导弹稳定性和操纵性的概念
13.2.1 稳定性的概念
13.2.2 操纵性的概念
13.3 干扰弹道方程组的解算方法
13.3.1 弹道微分方程的线性化
13.3.2 微分法
13.3.3 作用力和力矩线性化
13.3.4 系数 “冻结” 法
13.3.5 扰动运动方程的分组
13.4 导弹纵向动态特性分析
13.4.1 导弹纵向扰动运动分析
13.4.2 拉普拉斯变换和传递函数
13.4.3 导弹纵向传递函数
13.5 导弹侧向动态特性分析
13.5.1 导弹侧向稳定性分析
13.5.2 导弹侧向传递函数
思考题
附录 1 四元数
1 四元数的概念
2 四元数的微分方程及其解
3 姿态误差信号的四元数表示法
附录 2 北东坐标系
1 北东坐标系的定义
2 北东坐标系与发射坐标系间的关系
附录 3 标准大气（1976 年美国）
1 海平面大气参数值
2 计算公式
参考文献
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前言 弹道导弹弹道学是以弹道导弹为特定力学对象研究其质心运动规律的专门学科，是飞行力学的一个分支。弹道导弹自身的特点决定了导弹弹道学的理论和方法有别于普通弹道学。 为了保证导弹准确命中目标，在研制、试验和实际应用过程中，必须掌握导弹的运动规律，只有这样，在研制中才能正确地选择导弹设计参数，选择合理的弹道；在作战中才能快速解算弹道，计算射击诸元；在飞行试验中准确分析故障原因，对导弹武器作出合理的精度评定。因此弹道导弹弹道学是弹道导弹设计、试验、使用的理论基础，是从事弹道导弹工作者必须熟练掌握的专门科学。 本书是在几十年导弹弹道学成果的基础上，结合作者多年为本科生、研究生授课的经验体会编写而成的。本书在编写过程中，参阅了大量国内外资料，包含作者多年来的科研成果。由于使用本书的人员较多，知识面宽窄不一，所以，本书编写的内容既有基础知识，又有专业、深入的研究，虽有详尽的理论推导但不显累赘。 本书共 13 章，第 1 章介绍导弹和弹道的一般知识；第 2 章建立了弹道学中常用的坐标系，考虑到新型号武器的应用背景，加入了坐标系间的四元数表示法；第 3 章分析了发动机推力、控制力和控制力矩的计算方法；第 4 章主要讨论地球引力和扰动引力的计算问题，对扰动引力的论述尤其完整；第 5 章介绍了作用于导弹的空气动力及力矩，既有基本理论，又有工程算法；第 6 章分别建立了不同坐标系内的导弹主动段运动方程，并对各运动方程进行了满足精度的简化；第 7 章研究被动段弹道，除了质点时的运动微分方程以外，还建立了导弹为刚体时的运动微分方程；第 8 章介绍了弹道计算，除了阐述一般弹道计算方法和规律，还加入了作者长期进行弹道仿真与计算的实践经验；第 9 章研究了弹道导弹的自由段运动，基于椭圆弹道理论讨论了射程与终点参数的关系、射程误差系数计算等问题；第 10 章探讨了考虑地球旋转及其扁率时的导弹被动段弹道计算问题；第 11 章主要研究导弹的再入运动；第 12 章讨论了导弹设计参数的估算与选择，该章既有导弹参数设计、估算、选择的理论介绍，又加入了飞行程序选择工程方法。第 13 章从稳定性和操纵性的概念出发，讨论了导弹扰动运动的研究方法，并基于扰动运动方程，得出导弹纵向、侧向传递函数及其结构图。 由于作者水平有限，书中难免存在疏漏与不足，敬请读者批评指正。 作 者 2025 年 10 月
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