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FlightSim飛行器彈道設(shè)計實戰(zhàn)技巧 
定 價：42 元
9 7 9 8 1 7 7 5 9 1 2 5 4 前言 在飛行器設(shè)計過程中，彈道專業(yè)是聯(lián)系總體、氣動、制導(dǎo)、控制、載荷等多個學(xué)科的橋梁和紐帶，飛行器的射程、精度、機動能力、突防能力等關(guān)鍵指標(biāo)都需要彈道專業(yè)的參與。一方面，彈道設(shè)計是飛行器設(shè)計過程中不可或缺的專業(yè)，另一方面，彈道仿真參與飛行器設(shè)計的多個方面，控制、制導(dǎo)、突防等子系統(tǒng)的設(shè)計都離不開彈道仿真。 航天動力學(xué)軟件是航天動力學(xué)理論與工程實踐聯(lián)通的橋梁，可以顯著提高航天任務(wù)分析設(shè)計效率和水平。在彈道設(shè)計與仿真工具方面，國外已經(jīng)形成了一批成熟的航天動力學(xué)軟件，如側(cè)重于任務(wù)仿真分析的STK、FreeFlyer等軟件，以及側(cè)重于航天器軌跡優(yōu)化的POST、ASTOS等軟件。這些軟件成熟度和可靠性高，廣泛應(yīng)用于多個航天任務(wù)中。時至今日，航天動力學(xué)軟件已經(jīng)成為航天任務(wù)分析與設(shè)計中不可缺少的關(guān)鍵工具。但這些軟件大部分是解決航天器軌道方面的設(shè)計、仿真和優(yōu)化問題，主要涉及的是大氣層外航天動力學(xué)問題，且這些軟件多對我國限制或禁運。近年來，國內(nèi)在航天動力學(xué)理論研究與工程應(yīng)用方面均有長足發(fā)展，但成熟的航天動力學(xué)軟件特別是針對彈道計算與仿真方面的軟件幾乎還是空白，當(dāng)前我國高等院校及軍工研究所的相關(guān)研究人員仍主要采用MATLAB/Simulink、C/C++、Fortran等編程語言編制程序進行彈道設(shè)計與仿真。讓國內(nèi)的設(shè)計人員用上成熟、可靠且不受制于人的航天動力學(xué)軟件，是我們開發(fā)FlightSim軟件和撰寫本書的出發(fā)點。 FlightSim軟件由北京航空航天大學(xué)宇航學(xué)院陳萬春教授團隊成員李佳峰博士于2004年讀研階段著手開發(fā)，在各方面相關(guān)人士的幫助與支持下，經(jīng)過十多年的研制、推廣與應(yīng)用，該軟件目前已升級成面向飛行器設(shè)計與仿真的開放性設(shè)計環(huán)境，可以用于解決飛行器通用彈道設(shè)計與仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計與驗證、總體方案快速協(xié)同設(shè)計、多彈協(xié)同彈道規(guī)劃與仿真等一系列問題。FlightSim軟件中的彈道計算工具提供了一套彈道模型的可視化設(shè)計方法，其操作簡單，易于上手，設(shè)計人員通過簡單的選取和輸入即可完成彈道模型搭建，并且可以將公知的和一些重復(fù)使用的模型單元統(tǒng)一封裝，并預(yù)留通用的輸入輸出接口，進而實現(xiàn)“搭積木”式彈道建模，大大提高了彈道模型的設(shè)計效率。 全書共分8章。第1章FlightSim軟件概述，介紹了FlightSim軟件的基本原理、特點及功能，并與其他常用軟件進行了比較。第2章FlightSim軟件入門與基本概念，介紹了FlightSim軟件的運行規(guī)則、運算次序、坐標(biāo)系定義、地球模型、姿態(tài)方式、使用單位、默認(rèn)變量等內(nèi)容。第3章程序設(shè)計基礎(chǔ)，主要講述FlightSim軟件函數(shù)使用方法，包括數(shù)學(xué)運算、向量運算、矩陣操作等；介紹了繪圖功能、讀寫功能等函數(shù)的具體使用方法。第4章軟件接口與擴展，介紹了軟件對外的接口和擴展功能，主要針對C/C++和MATLAB兩種軟件，以實例的形式詳細講述了自定義接口函數(shù)的使用方法和步驟。第5章氣動建模，針對軟件專門開發(fā)的氣動建模工具，詳細介紹了氣動建模工具的計算原理及內(nèi)部變量名稱；針對二維、多維、混合等不同格式氣動數(shù)據(jù)，講述了氣動建模的具體過程；介紹了氣動建模中經(jīng)常使用的小功能，包括氣動數(shù)據(jù)擴展、限幅、合成等；對氣動數(shù)據(jù)分析相關(guān)工具進行了詳細描述，包括氣動配平、偏導(dǎo)數(shù)分析、升阻比計算等。第6章彈道計算，詳細講述了彈道計算工具中各個模塊的使用方法和步驟；介紹了飛行環(huán)境設(shè)置方法，包括初始條件設(shè)置、大氣模型設(shè)置、地球模型設(shè)置、輸出變量設(shè)置等；講解了彈道計算過程中需要使用的不同學(xué)科的創(chuàng)建方法，包括推力、控制、氣動、質(zhì)量、目標(biāo)、時間、風(fēng)場等學(xué)科；描述了彈道設(shè)計結(jié)果輸出方法、自動生成報告的步驟和不同彈道版本管理的方法；重點介紹了彈道計算過程中的小技巧，包括消除代數(shù)環(huán)、“復(fù)制”彈道模型、批量彈道計算、彈道調(diào)試等。第7章彈道優(yōu)化與設(shè)計，著重介紹了軟件的彈道分析、蒙特卡洛仿真、優(yōu)化等設(shè)計功能。第8章二維地圖，具體介紹了二維地圖工具的手動和自動繪圖功能；重點介紹了二維地圖工具與彈道計算工具結(jié)合使用進行繪圖的詳細步驟。 為了使讀者更好地理解和掌握文中介紹的技巧，并便于對軟件的靈活運用，在很多技巧之后附有提示。 本書在撰寫過程中得到了許多專家及同行的熱情鼓勵和幫助，也得到了多家軍隊科研院所、航天科研院所和民營航天企業(yè)的鼎力支持，在此一并表示衷心感謝。 本書涉及知識面很廣，囊括了飛行器設(shè)計領(lǐng)域的飛行力學(xué)、彈道計算、彈道優(yōu)化、氣動建模、二維地圖等多個專業(yè)，而作者水平有限，書中的缺點和錯誤在所難免，敬請廣大讀者指正。 作者2020年5月10日目錄
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