① 控制运载火箭的质心在设计的轨道平面 内按预定的轨道飞行，并根据设计的飞行位 移和飞行速度及时关闭发动机，保证运载火 箭入轨精度； ② 克服种种干扰影响，控制运载火箭绕质 心运动的姿态角（俯仰、偏航、滚转）偏差 在允许范围内，使火箭保持稳定飞行；
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控制系统功能(contd.)
③ 对箭上设备供、配电和对各种自动装置实 施预定飞行时序的配电控制；
对所得的速度vE,vN再次积分，得相应的飞行器位 置变化量；与初始经、纬度相联系，可得飞行器所在 地理位置的经纬度值，供导航定位用。
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惯性制导系统的主要部件： 1）三轴陀螺稳定平台：给加速度计测量提供坐标基准； 同时可从相应的稳定轴拾取飞行器姿态角信号。 2）加速度计：提供原始数据。 3）惯导计算机：完成制导参数计算；另计算加给陀螺仪 力矩器的指令信号，用以控制平台稳定在地理坐标系内。 4）参数显示器。 5）供电电源。 特点： 1）完全独立工作性能。 2）连续工作时间长。 3）精度高。不足之处是误差随时间积累。
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火箭飞行中的主要干扰
外部干扰：由发动机特性、大气状态、飞行程 序、箭体结构等偏离设计计算条件所导致。 内部干扰：由火箭内部的各仪表、陀螺平台、 瞄准装置等的工艺制造和安装误差所引起。 火箭的制导： 利用导航参数按给定的制导律，用推力矢量 控制火箭质心运动，达到期望的终端条件时准确 关机，保证空间有效载荷精确进入轨道目标区。
火箭实际飞行中会偏离射面或在射面内偏离 预定轨道，故需作横向控制。
横向偏差
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制导系统类型：
制导系统需随时测出飞行器的及时参数，如姿态 角、航向、速度、位置等。 根据测取上述导航参数的物理原理及技术的不同， 形成了惯性制导系统、无线电制导系统、天文制导系 统、卫星制导系统等。
1. 惯性制导
是一种先进的制导方式，其原理却非常简单。 它通过测量飞行器本身的加速度，经积分和运算 来获得所需的速度和位置参数。
式中， 标准值 ——为关机时刻； V，a ——分别为关机时刻速度和位置，在惯性坐标 系中各有三个分量Vx, Vy, Vz ；x, y, z ；
射程控制即要使该偏差函数
当满足时，发出关机指令，结束动力飞行段。
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制导方式
显式制导——对控制泛函连续测量和比较；计算 量大。 摄动制导——只在关机点前进行测量、计算。又 称小偏差条件下的线性化方法。
④ 传输和处理箭上其他系统的工作信息和控 制其状态变化。
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地面测试发射控制系统的任务:
检查测试飞行控制系统和其他电气设备 的性能和参数； 给运载火箭装订飞行程序和数据； 进行精确方位瞄准； 在运载火箭经检查测试合格、符合技术 要求之后，实施发射点火控制。
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箭上飞行控制系统则用来控制运载火箭 的飞行状态。 运载火箭在飞行中，其飞行状态可以分解 为两种运动：一是火箭质心的运动，二是火 箭绕质心的转动。 飞行控制系统的任务就是控制火箭这两种 运动状态符合设计所规定的要求。
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时序 控制
二次 电源
配电器
姿控信号
一次 电源
测量 仪表
姿态 角速率
姿态控制 中间装置
信号 综合
导 引 信 号 关机信号 关机指令
执行 机构
姿 态 角
测量 仪表
视加速度
制导控制 中间装置
推力 控制
箭体(弹体)
控制力矩
图7.1 火箭控制系统结构框图
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惯性制导(inertial guidance)的测量仪表主要 应用惯性仪表测量箭体的运动参数; 复合制导(combined guidance)的测量仪表可 应用星光敏感器、图像匹配器、无线电测距设 备、定位定向接收机等。 中间装置根据测量的箭体运动参数进行计 算和综合处理，随后控制执行机构工作，通过 推力矢量改变姿态和运动轨迹，可采用模拟量 和数字两种控制方式。
火箭在实际飞行中，常受到来自运载火箭 本身和外部环境的各种干扰力和干扰力矩的 的影响而偏离预定的飞行状态。 来自火箭本身的有:由于箭体结构制造偏差 造成的结构不对称，结构轴线偏移和质心偏 移，发动机制造和安装偏差造成的推力轴线 偏斜，多台发动机工作不同步，液体推进剂 在贮箱内晃动，控制设备制造误差引发的干 扰力和干扰力矩。 来自外部环境的干扰和干扰力矩主要是风 的影响.
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火箭制导系统组成与功用 火箭制导系统由测量装置和制导计算机组成。 系统的基本功能为实现弹道控制： 1）测量；（位置，速度） 2）计算；（位置，速度；并加以判断） 3）导引；（产生导引信号以修正偏差；法、 横向） 4）关机控制（有多种控制泛函 ：射程偏差、 速度、运行周期等）
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以射程偏差函数为例
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姿控系统的执行机构是舵机、摇摆发动机 和姿控喷管；制导系统的执行元件是电磁阀 和电爆器件。 测试发控系统是人与运载火箭发射前人机 对话的主要接口。以掌握箭上设备的工作情 况和各种参数，并将飞行参数向箭上设备装 订，最后控制运载火箭的发射。
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7.2 制导系统 制导系统 (guidance and control system)亦称 导引和控制系统。运载火箭制导系统是导引和 控制火箭按选定的规律调整飞行路线并导向预 定轨道区的全部装置。 制导系统主要任务是：控制飞行精度，使 有效载荷精确入轨。
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7.1 火箭控制系统的功能和组成
运载火箭的控制系统是运载火箭的重要组 成部分, 堪称运载火箭的“心脏”。主要包括 导航系统（对导弹叫制导系统）、姿态控制系 统、电源配电系统和测试检查发射控制系统。 其中，前三项为箭上系统，总称飞行控制系 统；后一项为地面系统，称测试发射控制系统。
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控制系统功能：
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设在飞行器上装有一个三轴稳定平台，其三个轴 分别稳定在地理坐标系的三轴上（即指向正东、北及 天顶）。 在该陀螺稳定平台上分别沿东向和北向装两个加 速度计AE,AN ，用以测量飞行器东西向和南北向的加 速度aE,aN。
惯性导航原理图
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对加速度信号aE,aN作一次积分，得相应的飞行器 速度分量，
Байду номын сангаас
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2. 天文制导
利用天文方法观测星辰日月等天体来确定飞行器 的位置，以引导飞行器沿预定航线到达目的地的方法。 它具有仪器简单可靠、测定位置时不用电源、不 需陆岸设备、定位精度不受航行起始点距离的影响等 优点。