1 概述 介绍章总体框架
第章 历史概述
2 发展史 介绍机开始军事领域着机战争中表现认识 商业方面价值成立相关公司进行研究
3 机系统概述
典型机系统构成：飞行器面控制站（GCS）规划控制站（MPCS） 效载荷数链
31 飞行器——飞行数终端安装飞行器通信数链路机载部分
32 规划控制控制面站——机系统操作控制中心飞行器传视频命令 遥测数里处理显示
33 效载荷——携带效载荷拥机系统根原效载荷常包括 见光类型夜视类型视频摄机果需进行目标指示成装置会加入激光器 效载荷门类电子战系统
34 数链——机关键子系统机系统提供双通信力采 需求开通工作模式采连续工作模式数链路调测量飞行器位 置
35 面保障设备——飞行器提供需源相应设备具定运输 力
4 天鹰座机系统
作反面教材进行介绍研发时间长（超 10 年）造价高需配备 量力相应物资需求满足意
1 概述
第二章 机种类务
介绍章讲述容
2 机系统实例分类 处略实例分类做简概述： 基尺寸分类（非正式）
l 微型机——昆虫相仿尺寸 30~50cm 飞行器范围
l 型机——少维度 50cm设置达两米尺度
l 中型机——尺寸担身携带说太般轻型飞机
l 型机——尺寸典型轻型载飞机 基航程航时分类（倾标准化）
l 低成超程机——需求方海军陆战队陆军务半径约 5km造价 约 10000 元美元
l 超程机——需求方军种务半径约 50km达方部队前
外 30km 需航时 1h 6h首目标日夜侦查监视
l 程机——需求方军种需达部队前外 150km（期达 300km）续航时间 8h~12h
l 中程机——需求方陆军外军种务半径 650Km需具备 面起飞空中发射起飞力需强长航时性途昼夜侦查 监视次务收集气象数资料
l 长航时机——需求方军种务半径约 300km飞行高度般达 914km续航力少 36h必须够陆海操作高空风环境 保持作业区域首务昼夜侦查次务通信中继
梯度分类系统 美国空军梯度海军陆战队梯度陆军梯度
3 损耗型机（次性机） 般指完成定务需返回机情况回收 损失率非常高
4 机务 务两分支军民侦查监视方面两类务存重叠部分 种途民军领域感兴趣提供高空台全球某 点空限期驻留着陆进行维修升级需时重新部署 区
1 概述
第三章 空气动力学基础
作飞行器力推力升力阻力球引力力表示图 31
2 空气动力学基方程
31 作飞行器力
q 1 rV 2
2
（31）
式中 q气流动压 r ：空气密度V：气流速度
L ClqS
（32）
D Cd qS M CmqSc
式中 L：升力 Cl ：雷诺数q：气流动压S：机翼面积
D：阻力 Cd ：马赫数
（33）
（34）
M：俯仰力矩（理解飞行器稳定性控制关重） Cm ：气动系数（机翼 截面形状决定）c机翼弦长
感兴趣问题：架飞机够维持飞行速度少？够找飞机
够飞行速度方程（32）中令升力等重力衡垂直方力求解出 速度假升力系数 CLM 已知速度作直接翼载荷W S （飞机 质量机翼面积说飞机质量越机翼面积越飞机速度越
）方根成正
æ W öæ 2 ö
ç ÷ç
è
S
øè rCLM ø
÷
速度公式：
Vmin
（35）
3 飞机极曲线
飞机极曲线（阻力极曲线）埃菲尔提出术语升力系数 CL 阻力系数
CD 变化曲线
4 真实机翼飞机
图 32 飞机极曲线
架真实三维飞机正常情况机翼机身尾翼组成俯视时机翼具 某种外形称机翼面形状
5 诱导阻力 三维机翼阻力飞机设计中起着非常重作阻力影响飞机飞行性 机翼面形状尺寸密切相关 机翼引入阻力重部分诱导阻力机翼产生升力相关联 阻力部分
诱导阻力系数 CDi 式出：
6 边界层
CDi
C 2
L
p AR
（36）
l 流体动力学基公理：流物体表面流体物体表面附形成薄层 附着表面物面处流速零
l 外紧挨着物面处流体层相物面处存速度差物面附流动 速度取决流体粘性流体粘性越物面外壁层流速变 化越慢垂直物面度量离开物面某距离 d 处流体速度流 速度相距离 d 定义边界层厚度
l 航空业界特征长度通常取机翼尾翼弦长雷诺数反映边界层 处层流态湍流态重参数典型雷诺数实例：
通航空飞机
5000000
型机
400000
海鸥
100000
滑翔飞行蝴蝶
7000
表 31
l 层流产生阻力原流体层摩擦剪切表面状况特敏感正常情况 层流产生阻力非常期流态
l 特征长度低流速导致雷诺数流动呈现层流状态通常利情 况种情况壁面会存点处逆压梯度实际阻止边界层 流动终反流动停止回流导致湍流旋涡通常情况流 体微团机序混合产生点处边界层离开物面产生湍流尾迹区 种现象称边界层分离产生阻力称压差阻力作机翼压差 阻力摩擦阻力（层流产生）称型阻型阻仅流体粘性边 界层现象产生阻力
l 边界层湍流态层流态取决雷诺数摩擦力系数图
图 33 表面摩阻雷诺数变化
l 获较压差阻力层流通常期流态处理飞行速度低 非常机时层流会成问题
l 非常低俗情况压逆压然存层流边界层分离附成 物面处层流区边界层会出现分离泡现 象称层流分离非常型低速飞机机翼特征
7 扑翼
l 鸟样扑翼飞行机引起兴趣飞行中鸟翼飞行中时 运动时鸟飞行速度鸟翼空气中作前行运动图展示鸟翼 运动时形成速度三角形力三角形鸟翼相空气速度鸟身前 飞速度 V 鸟翼运动速度 w 矢量鸟翼运动速度鸟肌肉驱 动着鸟翼展变化翼梢处鸟翼相空气总速度 前方意味着绕鸟翼相风速方
l 相风速产生气动力 F 相风速垂直分解两分力：升 力 L 前推力 T
图 34 扑翼飞行示意图
l 速度三角形力三角形鸟翼展长方变化速度 w 翼身连接 翼根处似零翼梢处达总气动力翼根处垂直 翼梢处前倾斜程度鸟翼根部产生升力梢部产 生推力
8 飞行器总阻力
l 作飞行器机翼总阻力两部分组成：升致阻力（诱导阻力）型阻（ 磨阻压差阻力组成）
l 整飞行器说机翼外部件产生阻力合起称寄生阻力（废 阻力）
9 结 已证明结：翼梢处卷绕流动者说三维流动飞机空气动力特性重 影响
重设计权衡原：
l 展弦机翼（细长型）良航程长航时利
l 展弦机翼高机动性战斗机利侦察务中目标追踪时长 利
1 概述
第四章 性
概括章容：运第三章基空气动力学方程预估架飞机性解释性 飞机设计关键素相联系机重两种性——航程航时
2 爬行飞行 作稳定直线飞行飞机力处衡状态图
图 41 分机受力图
爬升率出现两条曲线间具距离速度处点两条曲线斜率 导数正相等爬升率应速度图直接读取
图 42 功率速度变化
3 航程 机航程重性特征参数航程赖基飞机设计参数 受务载荷重量剧烈影响部分燃料重量换成务载荷 介绍螺旋桨推进飞机航程喷气推进飞机航程
4 航时 航时指飞机燃料耗前维持空中飞行时间
说明螺旋桨推进飞机航时方程时注意实现长航时需飞机性参数 实现航程需参数致相（较高螺旋桨效率较低单位耗油率较 燃油容量）航时应速度航程应速度间相差
例倍数 4 3 （ 132）说航程应速度航时应速度 132
倍 两者存差异意外航时量纲时间航程量纲速度时间
1 概述
第五章 稳定性控制
稳定性指扰动物体保持前静止运动状态趋势举例说明正稳 定性负稳定性正稳定情况物体状态扰动增产生回复力增 负稳定情况扰动增干扰力增
2 稳定性 架飞行器维持飞行必须稳定
l 分静稳定性动稳定性静稳定性指飞机遭受阵风干扰作 飞机种力作方趋机体回复初始衡位置动稳定性求回 复力必须够吸收系统中量
l 方稳定性横稳定性 俯仰轴关键绕俯仰轴稳定性称稳定性绕滚转轴偏航轴 定程度稳定性容许数分析中两方稳定性结合 起称横稳定性
l 压心（CP）重心（CG）间距离飞行器稳定性具关重影响压 心重心间距离较飞行器稳定性二者距离较飞行器弱 实现稳定性重心置压心前面非常必水尾翼飞行器稳定性 控制力说重控制面尾翼机翼面距离越长获控 制力稳定性越强想获敏捷操控稳定性付出代价
3 控制
l 俯仰控制：俯仰力矩通偏转升降舵改变尾翼升力系数产生升降舵偏 转决定飞机产生加速度决定转弯半径迎角必须增总升力 增直垂直分量够衡重力止否飞机转弯时损失高度
l 横控制：副翼设计意图生成滚转滚转控制转弯必条件
4 动驾驶 动驾驶仪形式应动化电子控制系统现代机控制普遍采方 法 原理：电子控制系统采种称作反馈闭环工作方式机实际状态测 量电信号形式反馈系统期状态相较（相减）二者差称误差 信号放设置适控制面位置反舵面会产生控制力飞行 器回期理想状态误差信号趋零值
种闭环动控制系统简化功框图：
图 51 控制回路框图
5 首稳定功谓回路中实现飞行器基维持预设姿态高 度速度等状态外外回路执行飞行器机动飞行导航务进行电 子辅助回收动回收时外回路捕获导引波束带反馈控制系统框图 图示：
6 飞行控制分类
图 52 飞行控制系统框图
动飞行控制系统根控制坐标轴数目进行分类
l 单轴：单轴系统通常控制飞行器绕滚转轴运动起作控制面副翼
l 两轴：两轴系统通常控制飞行器绕俯仰轴滚转轴运动控制面升降 舵副翼
l 三轴：该系统控制飞行器绕三坐标轴运动
7 整体操控模式 保持姿态稳定飞行器外动飞行控制系统接受机设备面
（卫星）信号控制飞行路径导航执行特定飞行机动
8 支持动驾驶传感器 高度计高速传感器姿态传感器GPS
1 概述
第六章 动力推进
章介绍关动力推力两方面知识：推力产生者称动力升 力相关空气动力学知识产生推力升力动力源
2 推力产生 机翼产生力称升力样螺旋桨产生力称推力推力升力产生基 原理流螺旋桨盘机翼面空气团动量变化反作力 产生定量升力需功率翼展螺旋桨直径方成反
3 动力升力
l 单位功率产生升力桨盘载荷方根成反空气密度方根成正
l 出口速度表示升力功率结合起会发现单位功率产生升力出口速 度成反图示：
图 61 升力功率出口速度变化曲线
l 效动力升力利流量空气较低速度产生
l 固定翼通螺旋桨涡喷发动机产生推力实现前飞产 生动力升力旋翼更高效
4 动力源 四种基类型发动机机推进系统：四程复式燃机二程复式 燃机转子发动机燃气涡轮机
图 62 程式发动机循环
图 63 涡轮式发动机循环
第五类动力类型电动机机领域刚刚兴起发挥越越重作处 着重介绍电动机动力源
动力电源源：
l 电池
关键性指标：容量量密度功率密度充电放点倍率（C 倍率） 类型：镍镉电池镍氢蓄电池锂离子电池锂聚合物电池太阳电池燃料 电池
图 64 燃料电池
1 概述
第七章 结构承载
致力更轻质更廉价材料更简单制造技术时充分理解正机 应结构设计基原理裨益
2 载荷 应力施加受力应变受力导致形变应力应变仅取决弯矩 取决截面形状梁深度 翼梁纤维微元承受应力中性轴间距离成正中性轴梁 顶部底部中间位置条轴线条受拉伸受压缩纤维微元 图中距离标记 h
图 71 弯曲应力
l 计算求应力手册中查许应力翼梁会损坏
l 具恒定厚度翼梁根部没失效翼展方位置处会失 效弯矩剪切力着翼梢方递减
l 结构角度机翼面形状设计梯形利样翼根部分翼梢部 分产生更升力减少翼根处弯曲应力
3 动载荷
l 加速度般采重力加速度（g）倍数度量载 3g 拉起动作会垂直 方力放 3 倍果翼梁设计仅仅够承受直线飞时载荷 仅会做 3g 拉起动作时损坏做 3g 转弯时会失效图显示直线水飞 行状态转弯状态作力
l 升力总垂直机翼重力总竖直
图 72 滚转时飞行器受力
4 材料 分介绍三明治结构面层纤维增强材料树脂基材料夹心材料
图 73 三明治层合板
5 成型技术 复合材料成型介绍两种方法：种电热丝泡沫芯材切割成需形 状果泡沫材料电热丝切割锯切割种采模具成型面层 织物树脂覆盖模具表面构成中空结构
1 概述
第八章 务规划控制站
务规划控制站（MPCS）整机系统神中枢控制飞行器发射 飞行回收接收处理飞行系统部传感器外部效载荷传感器数控 制效载荷运行提供机系统外部环境接口
实现系统功务规划控制站包含列子系统：
l 飞行器状态读取控制
l 效载荷数显示效载荷控制
l 务规划飞行器位置飞行路径监控图显示
l 数链路面终端发送命令飞行器效载荷接受飞行器状态 信息效载荷数
l 台台计算机提供操作员飞行器间界面控制飞行器务规 划控制站间数链数流
l 组织通信链路指挥控制分发机收集信息
务规划控制站模块框图图示：
图 81 务规划控制站框图
务规划控制站必须操作员显示两类信息：控制飞行器身需显示基 飞行器状态信息位置高度航空速剩余燃油显示信息包括 机载效载荷传感器收集种数
务规划控制站种功描述：
l 规划：处理务信息分析务区域图指明飞行路径（航路点速度高 度）操作员提供务规划信息
l 操作：加载务规划数发射机监视机位置控制机控制 监视务载荷建议修改飞行计划指挥官提供相关信息需时保存传感 器信息回收机传感器数通硬件复制数字磁带磁盘形式备份
2 MPCS 体系结构 体系结构词务规划控制站时般指务规划控制站部数 流接口务规划控制站体系结构种体系结构重性显著 性三重基概念紧密相连：
l 开放性指务规划控制站中增加新功模块时需现模块重新 设计
l 互操作性指务规划控制站控制种飞行器中架 务载荷通通信网络中进行交互实现外部 连接
l 通性指某务规划控制站务规划控制站硬件 软件模块部分全部相
三概念非相互独立数情况角度形式目
标进行描述开放体系结构通容纳新软件硬件控制飞行器效载 荷互操作性更加易实现时够接受软件硬件身通 性更易实现
文章局域网相关概念说明务规划控制站体系结构满足开放性 互操作性通性需求
务规划控制站飞行器作两局域网数链路作网桥 连接两局域网提供外部网络交互需网关
3 物理配置 务规划控制站中设备置容器绝数情况求 容器足够便携便迅速撤收建立新操作站点 图显示种典型设备配置
图 82 面站设置
4 规划 规划功复杂程度取决务复杂程度
执行简单务务规划控制站动规划辅助系统实价值
5 导航目标定位 精确确定目标位置首先必须知道飞行器位置
目前般 GPS 定位系统GPS 利时测量三颗卫星距离（已知卫星 精确位置）确定球表面接收机位置果知道四颗卫星距离接受机 处高度确定
目前形式飞行器导航系统理仅限：
l 战时摧毁 GPS 星群反卫星武器担心
l GPS 系统特更精确差分模式干扰脆弱耐受度
种方法确定飞行器位置确定面目标位置需做工作 确定飞行器传感器目标角度距离两量定义两者间矢量角 度终必须坐标系飞行器机体坐标系定义程第步确定 传感器视线相飞行器机身角度关系图示：
图 83 确定目标位置关系示意
果动传感器需列方法确定距离：
l 飞行器已知航线进行飞行爬升时通测量定时间方位角高度角 变化利三角测量法获距离数
l 果数字化形图计算出视线角定义矢量面交点求 出面目标位置甚明确计算出飞行器斜距
l 种基视距测距原理动测量技术（测量目标应视场角然 基假定目标线尺寸计算距离）
6 MPCS 接口
务规划控制站必须通接口机系统部分外部世界进行交互 需接口总结：
l 飞行器：务规划控制站飞行器逻辑接口数链路务规划 控制站局域网飞行器局域网网桥网关
l 弹射器（弹射装置导轨）：接口简单仅仅务规划控制站方舱 弹射器语音链路（线线）
l 回收系统：接口涵盖种形式连接回收系统语音链路更复杂数 链路
l 外部世界：采种通信网络务规划控制站必须具该网络工作 通信接口执行务汇报信息
接口重邻务规划控制站达外界两接口（通数 链路连接飞行器接口外部世界接口）重关键两 接口受务规划控制站设计师设计接口涉关数速率 数格式重外部限制
1 概述
第九章 飞行器效载荷控制
章讨操作员机效载荷实施控制 定义四关键职：驾驶飞机控制效载荷指挥飞机务规划
2 控制模式 种控制模式操作员飞行器交互求层次： 全遥控控制辅助遥控控制异常控制全动化
3 飞行器驾驶 基层次中现代动驾驶仪需工干预情况起飞着期 飞行规划飞行着陆飞行中存系列相明确定义情况事件 调样明确定义相应驾驶应方法处理正常情况动驾驶仪 飞行员飞
接着介绍三种驾驶方案：
l 遥控驾驶：仅少量没动驾驶仪辅助情况直接遥控飞行器 尤适采类似模型飞机技术型飞行器特视线范围 情况数链传传存巨延迟时直接遥控飞行器存严重 问题直接时唯解决方案采—辅助驾驶控制模 式
l —辅助驾驶：非常简单控制台期操作员视线完成部 分操作型系统说种辅助模式作模式实现简单操作灵 活适合类似电子游戏样操控允许操作员野外操作戴 着手套操作
l 完全驾驶：动驾驶仪实现飞机回路控制动化驾仪机载传 感器输入做出响应保持飞机姿态高度空速面轨迹 飞行器操作员命令者存储飞行器存中详细飞行规划命令保持 致
鼠标操飞行模式驾驶飞行器方面代表着高层次动化水描述 完全动化飞行预先规划飞行航段采鼠标操飞行模式实时事件做出 响应采动驾驶辅助操作模式
4 效载荷控制 便讨分三类讨
l 信号中继效载荷：特点务包括电磁信号检测信号放 发射信号分析记录两种功中继情况务规划非常简
单包括中继区域某位置盘旋某确定频率波形信号进行中继转 发
l 气辐射环境监测效载荷：类务需监视飞行器特定传感器感知 信息传数数作时间点函数进行记录该务 高度动化执行包括飞行规划动修改
l 成伪成效载荷：某务中成伪成系统够动检测感兴趣 物体具定性相噪声杂乱图伪图果 物体具明显突出特征少实时类操作非常操 作员飞行器需具备改变飞行规划力角度观察某物者 获更时间仔细审视
5 务控制 般说果事先知道限数量明确定义事件时果事件够飞 行器传感器附带信号处理程检测够少原理提供套预编 程逻辑关系进行描述失动力特例中简单解决方案异常情况报 告控制系统旦失动力警告提醒类操作员允许操作员决定指引应 方法
6 系统治 机机系统范畴基含义指系统够没操作员干预情况 执行某功机组员职种治认具工智计算 机代飞机指挥员时完整独立需监督理飞机驾驶功授权 动驾驶仪执行计算机化飞机控制器般指令 关系统治基问题包括两方面：传感器信息实时解读需改变 务规划异常情况反应
1 概述
第十章 侦查监视载荷
侦查效载荷机应广泛效载荷通常称作传感器工作方 式分两种：
l 动式传感器：会外界散发量必须探测目标发射量实现目 标探测红外传感器电视摄机
l 动式传感器：通目标发射量检测发射回量实现目标探测 雷达
两种传感器均受气吸收效应散射效应影响
描述传感器工作力三术语：
l 探测：传感器视场关注区域某特定点确定存感兴趣目标
l 识：确定目标属般类辆卡车辆坦克艘艇
l 确认：确定目标明确身份特征辆卸卡车辆 M1 坦克等
2 成传感器 果种传感器提供输出信息够操作员解释该传感器正观察景物图 成作成传感器
图传感器探测识确认目标利完成务赖系统分辨率目 标度气显示性等诸素间相互关系图传输方式（数链 路）重素
通常系统分辨率定义穿目标尺度扫描线数 传感器分辨率定义穿目标尺度分辨扫描线扫描周期条扫描线应 垂直方分辨单位扫描周应两条扫描线（扫描周时称作 线）
著名约翰逊准规定达 50探测概率必须两条线穿目标 成系统分辨率受素限制：
l 传感器单元身采样结构
l 传感器直线运动角运动振动运动引起图模糊
l 传感器系统显示系统中视频放器高频衰减（全数字成渐成导 位问题已逐渐重）
l 图处理数链中传输方式引起失真
目标度传感器探测目标力影响图中信号强度目标背景 间度度量
l 反射光（见光红外线）工作传感器度定义：
C Bt Bb
Bb
（101）
式中 Bt 目标亮度 Bb 背景亮度
见光红外传感器系统分辨率度综合效果分辨 度（MRC）表示MRC 指传感器系统入口孔径处传感器分辨条纹 间度分辨率图角频率单位角度扫描周期函数
l 中红外远红外范围工作热成传感器度定义目标背景间 辐射温度差：
DT Tt Tb
（102）
热传感器言分辨率度综合效果分辨温差（MRT） 表示MRT 指传感器系统入口孔径处传感器分辨条纹间温度差 分辨图角频率单位角度扫描周期函数
关 MRC MRT 须强调两点：
l 系统参数考虑传感器系统组成部分前置光学元件开始 探测器电子器件显示器直工观察员包括传感器覆盖成场景 视场抖动运动造成模糊效应
l 分析 MRC MRT 采度温度差 DT 必须传感器系统入口孔径处
效值气中传输造成衰减值
中波红外远红外区气衰减机制包括散射吸收中气吸收空 气中水分引起空气中水分蒸汽雨雾形式存三种状态气 衰减机制水蒸气吸收红外量雨散射量雾吸收量 散射量雾霾散射见光红外辐射外散射中波红外远 红外量
般假设中波红外远红外辐射衰减遵循尔定律尔定律假设整传输路径 长度单位距离量吸收微元量常数果具较窄波长范围吸收 线存显著原子分子吸收应高吸收线全部量 较短路径长度吸收剩余路径长度单位吸收会减少
预测成传感器性需参数目标特征般系统分析通常假 设度值约 05探究坏情况度取更低值部分目 标度假定 025~05 合理某目标时出现零度情况 目标探测
3 搜索程 般三种类型搜索方式：
l 点搜索：求机已知名义目标位置附相较区域进行搜 索
l 区域搜索：求机搜索指定区域寻找某种类型目标某种活动
l 路径搜索：采取两种方式简单方式确定指定长度道路径 否存感兴趣目标者确定某段道路否障碍物难度较方 式确定某位置否存敌军部队封锁道路
单视场（视场取决需探测单目标）区域进 行彻底效搜索唯方法装备动化系统该系统利机 导航惯性参考系统合理重叠度速率规律移动视场覆盖整区域速 率操作员足够时间观察场景较高概率探测场景中存 目标
连续转动传感器会造成模糊掩盖目标运动需高速数率传送 断变化场景采步进凝视方式进行搜索种方式传感器 迅速移动面观察视场中心瞄准点然该点稳定段时间便 操作员观察固定场景接着传感器快速转视场
计算三种程度混杂物视频场景中搜索目标需时间计算结果表 101中拥挤子定义操作员次凝视场景时见混杂物数量 搜索典型视频场景约需凝视 15 次拥挤子 3 意味着场景中约
45 混杂物混杂物定义具感兴趣目标相尺寸度物体
表 101 単帧画面搜索时间
混杂物程度
拥挤子
搜索时间
低
<3
6
中
3~7
14
高
>7
20
4 考虑 传感器光轴保持指定方力称作视线（LOS）稳定度视线稳定度视线 量期指间偏移量均方根（RMS）度量单位通常毫弧度（mrad）需 视线稳定度取决务较高稳定度通常意味着较高成较重量
l 万架结构形式 万架设计中首先考虑结构形式轴数两轴万架存传感 器指盲区四轴万架结构形式避免万架锁现象（万架某方 达极限法运动极限外区域）通常体积重量较两轴三轴万 架结构满足部分遥控飞行器（RPV）务需求
l 热设计
万架设计中隐含问题需时耗散掉传感器万架控制电路产 生热量影响稳定性结构风冷常散热方法
l 影响稳定性环境条件 作传感器外罩风载荷会产生重机械影响前视红外（FLIR）系统 旋转式直线运动式低温压缩机引起振动视线稳定性干扰源
l 光轴设计 光轴指传感器视线传感器视线保持致者执行 传感器指激光束保持致
l 稳定性设计 结构谐振点陷波滤波处理降低系统稳定裕度万架谐振模态 必须具足够高频率（少达控制回路带宽 3~4 倍）需高刚度 结构合理陀螺仪布置
1 概述
第十章 武器载荷
目标发射致命弹头驾驶飞机划分三类：
l 专门针激烈空空空作战环境设计机代现驾驶 战斗机轰炸机
l 民军事侦察监视时够搭投放武器通机
l 搭载弹头次性飞行台巡航导弹目标方者附爆炸达 摧毁目
2 杀伤攻击型机历史 介绍机战场运发展历史
3 武装型机务需求 武装型途机务描述中等攻击务特种作战行动武 装型途机具隐身特性抑制雷达红外声学特征时设计 成长航程长航时型更加远离基位置开展行动
4 武器携载投放相关设计问题
l 载荷力武装型机首需求飞行器够携带武器载荷利起飞 武器载荷力需求完全作战务牵引通常情况通减少燃料重
量换取更务载荷
l 结构问题携带投放发射武器需飞行器机翼机身方提供挂装武 器谓硬挂点者提供装炸弹挂架发射导轨置弹舱显然武器 外挂更简单便宜果求显著降低雷达特征获航程航时减 阻力需置弹舱果选择置武器弹舱装载火箭导弹 必须提供供导弹发射尾焰排放畅通通道
l 电器接口数导弹发射台间某种类型电器接口特定武器需 接口该武器系统设计员规定设计程中早知道机 携带种武器非常重信息标识码简短数字信息组成 检（BIT）检测错误代码数字信息求高带宽
容许太延时迟滞导弹发送飞机台图信息
l 电磁干扰包含电子子系统必须雷达线通信系统附工 作飞机系统言电磁干扰（EMI）普遍存问题飞行器装备 火箭导弹时问题变尤严重美国海军制定电磁辐射武器危 害（HERO）相关规范求
l 现机载武器发射限制现武装型机相较携带 效载荷力非常限增加型轻型精确制导武器需求 果机高空中投放武器会遇投放包络问题该包络空 间范围武器系统必须范围投放捕获追踪目标种包络少 两限制条件定义：武器系统挂装机弹载传感器相
轴线角度目标距离该距离目标 特征探测
l 安全分离安全分离术语指飞机发射武器时武器发射导轨 发射筒炸弹挂架分离时发生猛烈撞击飞机者更糟糕情况概率非常低
l 数链第五部分（第十三章第十六章）做详细介绍
5 战斗行动中相关问题
51 特征消 军事机言定程度隐身性非常益机减弱 信号特征包括种：
l 声学特征固定翼涵道风扇飞行器言发动机疑噪声源 旋翼飞机通常会发出突突声音旋翼翼尖接声速时产生激波
声音激波产生 面听飞机飞头顶概率极易受两素影响：观察 者点噪声水观察者否集中精力听飞机声音听 关注活动听觉暗示
l 视觉特征架飞机难发现典型做法飞机图颜色融入背景 色中尝试采取动办法降低飞机天空度然机难 面见方法尺寸变
l 红外特征重红外信号特征热表面引起红外特征固周 围没明存特定目设计机许方法隐 藏废热通型机发动机进气排气孔安装机身机翼方 便底部法观测温度高热源
幸运受红外探测器技术限制视场高度宽度范围数红外成 系统分辨率 500~1000 素果采红外成仪搜索空中机需 相视场譬 75°足够高温度素点变亮
l 雷达特征雷达特征飞行器结构电磁波反射雷达反射特性强烈
赖雷达波长反射雷达波物体尺寸值果雷达波长约等垂直 雷达波束目标尺寸反射特性宏观物体光线反射果目标尺 寸量会方散射镜面反射规律雷达信号目标 形状雷达射目标方非常敏感 目标物体雷达特征雷达截面表示雷达截面定义：雷达接收器方 产生相回波信号理想反射半球截面面积
非镜面反射规律（波长目标尺寸相）散射便成两参数函数： 宏观层面目标物体电学特性（导体绝缘体）电磁波波长 目标物体尺寸三维度值（着波速方雷达波速偏振方偏 振方垂直方） 减雷达截面关形状设计重基原：避免 90°二面三 面体避免曲面调整整表面方较强雷达特征处飞机侧面 特定方避免出现曲面 应原例子飞机机身形状做成金字塔形尖端前金字塔面 相交成边线雷达处四方时发射量返回雷达四 方着金字塔四面法线方表面两侧面法线方
l 电磁辐射信号果信号身够截获破译中包含位置信息 敌方具备截获信号定力时电磁辐射信号够暴露飞机位置避 免侦测定位唯方法：终止信号发射者低截获率（LPI）传输技术 卫星链路控制者进行通信机调整发射天线方 没发射信号样面难进行侦测时降低定 手段精度
52 性 目前太允许系统做出武力攻击决定
实前具备目标探测选择力缺乏目标动识算 法发射性足障碍保持回路中处超 细微足
应该回路方式执行攻击远程防空种轰炸务数链路安 全怕存明显时延迟滞
基般讨常规战争中重方法够解决区分目标问题目 标分友确定确定般假定友果认述足允许 发起性攻击战斗机言完全性许行受 域空域限制
1 概述
第十二章 载荷
章尝试讨出现效载荷中涉技术做基介绍
2 雷达
l 常规雷达 雷达频段电磁辐射够穿云层雾采雷达实现全天候侦察雷达系 统身提供量源赖目标反射光热发射特性
通测量信号返时间雷达传感器具测量目标距离远力通 普勒效应识静止背景运动目标测定反射信号相发射信号偏 振该变量
雷达发射机运动时通杂波标记方法解决面物体相运动 法判断固定目标运动目标问题 根频率波束形式处理方法雷达系统分成许类型选择合适类 型雷达系统赖执行务求
l 合成孔径雷达（SAR）
SAR 利样事实：雷达频率非常高允许雷达电子处理设备 载波频率原始信号进行操作SAR 具足够角分辨率产生图SAR 产生 原始数速率太试图面系统发射全部数时会占部分数 链路通两种方法解决：机进行数处理发射终图二 利现容量数字存储设备记录原始数采实时传输求速率更 速率传数
3 电子战载荷
1996 年美国参谋长联席会议席出电子战定义：电子战运电磁测定 利削弱阻止敌方电磁频谱保护方电磁频谱军事行动 电子战实施分三种类型：
l 电子支援（ESM）：包括截获定位敌方信号信号进行分析支持续行动
l 电子抗（ECM）：指阻止敌方电磁频谱采取行动通常采电磁干扰 形式
l 电子反抗（ECCM）：指阻止敌方方采取 ECM 行动机采 ECCM
技术保护载荷数链路
4 化学探测 化学探测载荷目检测空气中面水面否存某种化学物质化学传感器 两种基类型：
l 点式传感器：求检测设备化学物直接接触
l 遥测传感器：需直接接触检测化学物质利化学物质电磁辐射吸 收散射情况进行检测辨认
5 核辐射传感器 该传感器执行两类务：
l 检测放射性物质泄露气中悬浮放射性尘埃预测发出警告提供数
l 检测存储状态武器武器生产设施中放射性特征确定核投放系统位置 监测条约执行情况
6 气象传感器 气象探测已开发出适机MET传感器种传感器简单轻便价 格便宜安装架飞行器结合机飞行速度高度导航数 时该传感器够种武器系统提供非常准确工作环境条件信息图
7 伪卫星 高空长航时机够面空定点巡逻提供种空中台种台具许 静止轨道卫星相特性需相卫星部分成
通信中继务中机作伪卫星运行提供相便宜范围通视通信节 点超级手机基站真实卫星间某处发挥通信作
伪卫星真实卫星间差然伪卫星飞行高度非常高 属国家领空飞行卫星卫星气层外运行伪卫星 会受领空限制卫星受该限制
真实卫星言风险某务关重部件障关 键部位障整务灾难性包括关键务载荷单元 安装载荷卫星台身卫星够继续完运行旦载荷停止工作 会造成务彻底失败
机说果然够飞行处受控状态成功降落 发生障部件均进行换修复够次起飞继续完成务
1 概述
第十三章 数链功特性
数链路提供机面控制站间通信链路完整机系统关键部分
2 背景知识 数链路机系统部分间相互作复杂方面造成相互作关系 中部分复杂性问题关键特性包括：带宽限制时间延迟否结合抗干扰力 距离中继机系统通型通信网络技术限制先数链路 功特性间相互关系进行体描述基础评估抗干扰 力相关设计权衡条件抗干扰数链路设置合理行数率容量限 制
3 数链功
图 131 机系统数链路构成素
图显示机数链路基功分三部分：
l 条带宽频率千赫兹行链路（称指挥链路）面站飞行器 载荷进行效控制面站时需发送指令必须保证行链路够时启
l 条提供两信息通道行链路（合单数流）条状态信息通道 面控制站传递飞行器前空速发动机转速等信息该信息通道需较带 宽类似指令链路条信息通道面控制站传递传感器数该信息通道 需较带宽般求带宽范围 300kHz~10MHz
l 数链路测量面天线飞行器间距离方位角数飞行器
导航提高机载传感器目标位置测量整体精度
数链路包括子系统：
l 数链路机载部分包括机载数终端（ADT）天线机载数终端包括 RF 接收机 发射机连接接收机发射机系统余部分调制解调器
l 数链路面设备称面数终端（GDT）该终端包括副副天线台
射频接收机发射机调制解调器面数终端分装成部分般包括：辆 天线车条连接面天线面控制站数链路干面控制站处理 器接口
4 理想数链特性
机数链路 7 相互干扰电子战关理想特性：
l 全球频率分配：时期战争期间户感兴趣方数 链路够测试训练操作频点正常工作 数链路频率全球通应该根链路设计备频带
l 抗意干扰：会射频系统间歇性带干扰数链路够正常 工作 避免频率突抗意干扰力通检错码应答重发协议 许抗干扰技术加强
l 低截获概率：处敌方测系统覆盖范围效距离时数链路难 截获测方位 军行链路低截获概率（LPI）强烈需求原飞行器飞行时面站 必须长时间保持动旦位置确定面站成火炮导弹攻击 目标提高面站生存力面站设离方较位置 面站轮流操控飞行器
LPI 通扩频频率捷变功率理低占空技术实现
l 安全性：信号加密截获法破译 通行行数流进行加密
l 抗欺骗性：敌方意图飞行器发送指令面数终端发送欺骗信号时数 链路够进行抵制 通欺骗行数链路敌方够控制飞行器够飞行器坠毁改变航 回收欺骗行链路相困难操作员会识类欺骗 实现抗欺骗性通鉴码抗干扰技术安全码扩频传输技术
l 防反辐射武器力：难 ARM 锁定锁定面站损伤降 低 面站位置固定敌方辐射种信号相高价值目标 易反辐射武器击期 采远程布置传输天线降低行链路占空防反辐射武器击措 施额外防护通低截获率频率捷变扩频技术等方法获 行链路需考虑防反辐射武器问题类武器言飞行器合适 攻击目标
l 抗干扰力：遇外界行链路行链路蓄意干扰正常工作 抗干扰力整体优先等级取决机面威胁机务够承受 干扰程度时候行链路相行链路受干扰时务造成危害 更严重
5 系统接口问题 机数链路涉接口问题
l 机电接口 飞行器重量功率限制机载数终端设计限制面接收天线尺寸 指求会影响面站配置数链路电器接口仅包括电源包括数 输入口输出口
l 数率限制 机系统余部分影响素传感器行数链路传输率 限制选压缩截断方法降低数传输率数压缩程包括数转 换成更效形式便够面站重建数截断涉舍弃部分数传输 剩余数行数链路言需压缩截断结合起满足数传输率 限制数压缩截断需求数链路带宽限制带带宽限制受 抗干扰考虑影响
l 控制回路延迟 机功实现需面站进行闭环控制传感器手动指目标 启动该目标动追踪果数链路采数压缩截断消息分组行 链路单频率时分复者传输前数块处理等措施控制回路中指 令数反馈传输会出现延迟两种解决方法：简单方法增加条 低功率抗干扰力宽带宽辅助数链路办法采种链路延 迟敏感回收方式
l 互操作性互换性通性 互操作性实现意味着条数链路机载数终端（ADT）数 链路面数终端（GDT）进行通信反然机系统拥 互操作数链路唯行途径肯定通数链路
互换性相较低求需两数链路机 系统中相互换互换性需统机械电器规格（形式装配求）统 特征
通数链路应套数链路硬件针应选模块根 定义通数链路应系统间具互操作性互换性必须保证果空中 面相关系统发出正常指令输入信号意机载数终端意面数终 端进行通话
通数链路潜优势互操作性降低采购维护成缺点 通数链路成系统中求严格环节带切必须承受 代价种代价表现两方面：果终数链路非常复杂昂贵 潜费节省复存二数链路某行支付起力 针单应优化种力满足项需求通数链路中复 存
1 概述
第十四章 数链余量
数链路信号受种素削弱干扰机系统数链路选择设计言 余量增加余量核心影响素 数链路总余量通常两方面问题：干扰环境中余量需求 抗干扰环境中余量需求 章讲述确定条数链路少余量抵抗素影响
2 数链余量源三种
l 发射机功率 发射机功率增加信号余量种直接方式存严重干扰蓄意干扰情况 该方式抗干扰功效
l 天线增益 天线增益定义发射机选定方定发射辐射强度性模式（ 方辐射强度相）方产生辐射强度间值 机系统通常天线三种：抛物面反射器碟形天线八木天线阵透 镜天线 天线增益通两种方式数链路提供余量种发射端天线增益信 号量集中已准接收器波束样输入效辐射功率（ERP）等 实际发射功率天线增益积接收机天线增益抗余量贡献 够基达天线量源方区分信号干扰量图 141 阐明 该机制种信号增强效应取决干扰源必须落接收天线波束外 接收天线端通角度辨获显著抗干扰余量数链路必须瞄准 模式工作模式接收天线指发射机
图 141 天线增益关系图
种通中继设备扩展数链路通信距离距离超面 机直接视距传播距离中级设备时时存两种数链 路受干扰：连接面站中继设备数链路连接中继 设备机数链路
l 处理增益 抗干扰余量范围处理增益指信号相干扰增强种增强迫干 扰功率数链路通信信号带宽更带宽扩展结果
处理增益实现方式传输开始前某种增加带宽方式数链路传 送信息进行编码然接收端解码恢复原始带宽 处理增益形式：直接扩频传输跳频传输 直接扩频传输优势传输信号起噪声难截获测缺点 产生相行链路信号带宽言较宽信号调制速率非常直接扩频传 输原信号加伪噪声调制增传输信号带宽降低单位频率间隔功率 图 142 示
图 142 直接扩频传输处理增益
跳频技术直接扩频传输技术相弱点似较易截获定位易 频率踪式干扰机干扰跳频速度足够快跳频信号截获定位干扰概 率会降低价格复杂性方面优势会丧失伪机序列跳变中 传输载波频率会直变化图 143 示果干扰机解跳频模式实 时踪跳频模式必须干扰整传输跳变频带接收机然解跳频模式 动改变频率总够正确载波频率设定匹配带宽接受信号
图 143 跳频波形示意图
3 抗干扰余量定义 抗干扰余量般数学定义
AFMdB PGdB + FadeMdB
（141）
式中 PGdB 表示处理增益 FadeM dB （Fade Margin）表示衰减余量（系统正常工作
状态信噪系统求信噪间值定义） 应该认识描述抗干扰量简单数值种逼粗略较 般讨中情形精确需精确估计抗干扰性 应该特殊应场合出实际信号干扰功率预算出基该情况终 信噪
数链路某特殊时刻否干扰取决数链路特征干扰机特征前时刻 数链路干扰波束间关系
图 144 机行链路情形圆区域干扰区域该区域干扰机够 行数链路产生效干扰
图 144 全接受天线行链路实施干扰
图 145 出接收端全天线时干扰行链路简化学分析数链路 面站圆心圆位置正常工作圆外位置受干扰
图 145 行链路干扰机关系图
图 146 假定干扰信号落波束外外时该附加增益足数链路 时候够正常工作形成行链路受干扰楔形区域 干扰信号落接收天线波束干扰情形全天线时情况类似 机处面站中心圆时数链路够正常工作该圆面积 赖数链路干扰机参数
图 146 采高增益天线行链路关系图
图 147 总结出种典型机干扰场景中机行链路配备高增益面 天线行链路配备必全接收天线行链路目标两台干扰机制 造楔形效干扰区行链路目标干扰机制造椭圆形效干扰区
图 147 台干扰机行行链路干扰关系
4 抗干扰力系统涵 机数链路抗干扰力需求许系统涵总结成相互关联三方 面：工作频率距离数率 抗干扰力高频带较易获高频带信号倾视距传播方式发射机传 接收机会限制数链路通信距离非中继设备中继设备 难链路空空通信阶段高增益天线
样相带宽较高基础频率获更处理增益
短距离数链路够高频带充分利天线增益处理增益带处长距离数链 路许利处理增益带处
短距离视距传播数链路中频带获足够高数率通尺寸高 增益天线中等处理增益获较抗干扰力长距离数链 路说会三种选择：低频低数速率非视距传播二采低增益天线 中继设备中等数率高频视距传播三采高增益中继天线高数率高频视 距传播
5 抗干扰行链路 行链路抗干扰问题表现两方面：
l 行链路机机载接收天线采零点控技术抑制限数量干扰 信号天线尺寸法获高增益
l 行链路数率低获较高数增益
双重单工系统中行链路提供高抗干扰余量相容易双重单工 系统中链路提供较高处理增益行链路必行链路传输时间双 工系统中行链路处理增益行链路相类似果种情况没提供足够抗干 扰余量必须通天线信号动处理技术行链路提供接收机天线增益相 增益
6 信号传播 射频信号面气中传播时信号强度会发生衰减
l 传播路径阻碍 电磁波般直线传播简单直线传播莫属会种效应改变：气折 射率变化引起折射（气密度变化造成）障碍物引起衍射（该障碍物 发射机接收机连线附真正连线）波长足够长时气分 层球表面组成波导中复杂沟槽效应重传播路径效应
传播中电磁波瓣天线距离远天线尺寸时菲涅耳带定义电 波传播方法面组圆电波发射点出发绕菲涅耳带边缘传播 接收点路径距离减电波发射点直接传播接收点路径距离等信号半波 长整数倍图 148 示满足路径 TBR 路径 TAR 差半波长整数倍 B 点轨迹发射点接收点焦点狭长椭球面该椭球面中存障 碍物保证障碍传播
图 148 电磁波束菲涅耳区
l 气吸收 气中种分子吸收部分信号量数链路常波长范围水蒸气 氧分子吸收源
l 降雨导致损耗
高 7~10GHz 频带传播路径中雨滴引起损耗忽视雨滴损耗 取决信号频率波瓣仰角
7 数链信噪 数链路信噪（SN）估算决定数链路衰减余量（数链路参数 工作环境参数函数）非常重基概念提供种表格求解 数链路距离方程式
接收天线输出端信号强度式出：
æ l ö2
è ø
S ERPT GR ç 4p R ÷
（142）
式（142）中 ERPT 发射机相全辐射源效辐射功率已考虑发射天线
增益发射机天线系统损耗 GR 接收天线净增益包括天线系统 损耗
式忽略机数链路言相较损耗中包括：
l 气吸收引起损耗
l 发射接收天线间极化失配引起损耗
l 传播路径中雨滴损耗
1 概述
第十五章 降低数传输率
网络数链路言具价值带宽数传输率 传感器中数必须机做某处理数传输率降低定水适应数链 路性
章讨实现数率消减方法介绍根需传输信息数率功执行力 间必须进行权衡
2 压缩截断 两种方法降低数传输率
l 数压缩数压缩数变换效率更高形式变换保留数原全部
（全部）信息面重建需恢复原始数
l 数截断数截断降低数传输率丢掉部分数程中部分信息 会丢失
3 视频数 压缩视频信号方法充分利图中冗余降低描述素需均 特数
采更复杂方法进行进步压缩方法建立类似傅里叶变换概念基 础图位移空间变换频率空间然发送频率空间表示系数 典型图中部分信息应空间频率相较低省略高频分量缩短高频分量 系数样处理减少需特数
性度量标准穿目标尺度电视线数目操作员需数目电视线穿 目标完成探测识需电视线数越相求场景放成功 实现述功
旦数传输率降低低程度必考虑降低传送素数需 采数截断压缩
三类控制回路报告传感器精确回转测试性帧频关系：
a) 连续连续控制指操作员出简单速率输入操作员推动操杆传感器 显示方操作员推动操杆移动距离力量成正速率移动直 操作员停止动作
b) 开关量开关量控制指操作员间断出输入类似计算机键盘光 标控制
c) 图运动补偿图运动补偿控制模式利飞行器传感器万架信息 计算出传感器正指里呈现操作员场景中显示该指信息需 等收新视频
d) 非视频数
某数源数传输率较低（电视 FLIR 视频相）简易干 扰机需报告身状态需收集报告外部数
数源具高数传输率例雷达拦截定系统种传感 器产生原始数含十部雷达高达秒钟万脉信息种情况 考虑采折中办法数链路原始数传面处理外采 机载处理器千数点转换十目标识结果方位值
视频数数压缩技术部分类型数行视频数 情况类似重点数链路够支持数传输率受限素 素数链路距离抗干扰性造价密切相关
e) 降低数率功实施环节 数压缩重建应该传感器中完成应该数链路中完成存定 争议甚特殊情况特殊处理 作者倾降低数传输率功应该算作传感器系统部分数链 路中实现特时安装种效载荷系统更
1 概述
第十六章 数链设计权衡
章罗列数链设计问题权衡
2 基权衡 工作距离数传输率抗干扰余量成数链设计中紧密相关素 作距离直接受务需求牵引许容易确定参数太系统设计 者进行设计权衡
旦确定作距离数链路设计分两类范畴：
l 视距工作时成合理前提处理增益代面天线增益 便抗干扰余量相条件实现更数传输速率
l 视距外工作时天线增益权衡设计素非提供架型飞行
器作中继 作般规律更高抗干扰余量需更高频率更高频率会增加硬件成
系统设计者户言数传输率设计权衡中控素机处理技 术充分利电子技术技术进步等够显著减少定信息容必须传 输数量通合理设计控制回路系统软件适应数传输率降低造成 时延数延迟指出正确选择运知晓数链路技术限制 条件研制机系统然成功完成务受限制影响
综合考虑素数链路特性分等级描述容易实现（成低） 非常难实现（成高）
容易：
l 抗意干扰
l 防御反辐射武器
l 传感数远程面分发（抗干扰力）
l 视距范围抗干扰（仅通天线增益）
l 带处理增益高数率行链路 中等难度：
l 抗干扰行数链
l 抗盗欺骗
l 1~2Mbps 数率远程行数链具中等抗干扰余量
l 低截获概率行数链
l 视距范围提供导航数 困难：
l 10~12Mbs 数率视距范围行数链具较高抗干扰余量 者 1~2Mbs 数率视距外行数链具稍低抗干扰余量
极困难：
l 10~12Mbs 数率局外行数链具较高抗干扰余量
3 数链淘汰升级相关难点问题 设计采高传输率低数延迟没抗干扰余量低成 渡型数链路机系统日试图升级数链提供高抗干扰力 者明显数延迟网络会进入死胡 避免遇种情况整系统包括方式必须方法设 计：实现接受务性提供支撑重合理分配子系统 满足基需求济承受目标系统
4 未技术 技术角度数链系统高层次具促进效果技术措施表现 方面：
l 改进机载处理技术降低数传输率求
l 更理解操作员执行务力务流程设计够优利现 数传输率
1 概述
第十七章 发射系统
章中讨中型飞行器发射特采需跑道道路开 放区域概念发射技术
2 基问题考虑 发射回收应考虑基参数较简单物理学相关 线性运动方程
v2 2aSn
（171）
动方程
做功动等价性
KE 1 mv2
2
KE FS
（172）
（173）
式中：v 速度a 加速度（减速度）n 效率子m 加速总质量
F 力S 力作距离（发射作距离回收缓距离称作程）
真正系统程加速度变化效率子 n 种种变化考 虑进验调节子
避免问题发射器设计允许段控力积累时间够拉 出现明显时提供需动某种程度需较长程
3 固定翼机发射方法
简单方法模型飞机手抛发射该方法实仅适非 常轻飞行器
常规轮式起飞该方法通常需块预先准备场 机特靶机空中发射固定翼飞机通常需涡喷发动机提供 动力
果面整型机采低成车载发射方法 种较新奇机发射方法种旋转发射系统
接讨采非常规方法发射回收型机
l 导轨弹射器 机固定导轨滑轨加速发射速度装置称导轨弹射器
l 气动弹射器 气动弹射器压缩气体空气提供动力加速机达飞行速度
l 液气混合弹射器 液气混合弹射器基原理利压缩气态氮作发射动力源
l 机零长火箭助推发射
零长发射适导轨飞行器直接固定装置起飞旦起飞 飞行
机火箭助推（RATO）设计考虑点：
l 量（量）需求 火箭助推器设计者需解需加速飞行器质量火箭助推器燃 时飞行器需速度两项决定作飞行器量终决定火箭 助推器需量者量通量动量方程出：
I m (v1 v0 )
（174）
式中质量 m 单位千克速度单位米秒计算出量单位 牛·秒（N·s）固定弹射器 v0 等 0
l 需推进剂重量 推进剂释放量量取决推进剂类型火箭身设 计效率 推进剂燃烧单位质量推进剂产生量度量简单 需总量发动机提供出需推进剂重量估计 值
整套火箭助推器总重量粗略估算推进剂重量 2 倍
l 推力燃烧时间加速度 火箭释放量定时间段产生推力 F 时间积：
I F (t1 t0 )
具定质量 m（重量 w）飞行器加速度表示
a F F g
m w
（175）
（176）
飞行器（搭载子系统）够承受加速度非常重通常 机身结构设计决定加速度飞行器重量已知时推力燃烧时 间面公式计算
l 火箭助推器结构设计 火箭助推器种方式飞行器连接取决飞行器设计结构硬 支点位置 情况火箭助推起飞系统般设计成发射时产生火箭推力通 飞行器重心 零长火箭助推起飞推力方必须倾斜支撑飞行器重量直 足够快速度运动产生升力止
l 点火系统 火箭助推起飞点火系统头部喷端进入火箭燃烧室点火 器发动机分开运输存放发射前现场安装种点火系统 独特系统特点户求设定
l 火箭助推器分离 助推器结构件通气动机械弹道方法飞行器分离分离系 统选择取决结构件飞快必须方抛弃
l 发射设备 发射架飞行器机翼水机头抬起形成适宜发射角架特定 飞行器独发射角 锁定释放机构飞行器离架前免受阵风发动机起动击力影响火箭 助推器点火瞬间够动释放飞行器
4 垂直起降机发射 出军事行动机动性考虑通常需垂直起降机够某种车辆台操 作该车辆台应该包含运输程中固定机设备检测起动维修 设备
1 概述 介绍常机回收方法
第十八章 回收系统
2 常规着陆 固定翼机常回收方法全尺寸飞机相似处：跑道降落非 常飞行器外种回收方法机必须装起落架（机轮）时 控制系统必须够完成固定翼飞机常规拉操作
种常适跑道降落技术机装尾钩跑道安装拦阻 装置
目前普遍拦阻装置吸器两种：
l 摩擦制动绕着缆绳带子卷筒缆绳带子连接甲板拦阻索 摩擦制动时制动力通常预先设定制动距离（机拦阻 距离）取决机重量着陆速度
l 旋转液压制动带转子简易水涡轮绕着尼龙带卷筒衔接 旋转液压制动时机重量着陆速度变化会飞行器 位置停止认恒定距离拦截装置然设计点间 10~20误差接受
3 垂直网回收系统 垂直网概念跑道拦阻系统然派生产物基构造中回收网悬挂两 根立杆网线末端立杆绳索相连立杆绳索次连接吸器垂直网通常 架子线悬挂面方样机停住时悬挂网 拦阻网通常安装机身前部拉螺旋桨 拦阻网系统成功关键拦阻网身设计设计非常重方面 机飞入网精度高
4 降落伞回收 降落伞求机足够载重容量容纳堆积降落伞
标准降落伞缺点开伞方难控制降落伞展开机降受 变化常风场影响面风较情况飞机着面拖拉造
成损坏落释放装置必减少漂移距离降落伞通常控 制低高度开 果降落伞落水面求机够保护部系统免受水浸泡 克服标准降落伞存问题年开始滑翔伞翼伞充气伞
5 垂直起降机回收 垂直起降机具机甲板间保持相较低速度优势导 致相较低量转移需求 舰操作垂直起降机需末段踪导航系统适合舰操作飞机 结构合适捕获设备确保旦着陆甲板机稳固时会 影响舰船操作
6 空中吊挂回收 空中吊挂回收系统（MARS）机回收提供种新途径回收 舰船外进行需普通直升机机货物样卸甲板 目前完全现役直升机配备吸绞盘辅助吊舱促成务组件 直升机够伞降机进行空中捞
7 舰回收 数情况舰船空间限求舰操作具高度性 样没量配件供应情况保持系统良运行 务效性指安全回收外系统必须易架设需少量操作员 回收机损伤 机采回收方式必须具高度性舰船造成伤害
第十九章 发射回收设计权衡
1 机发射方法权衡
l 跑道预设起飞场 轮式起飞 车载式发射
l 气动导轨弹射器 开缝汽缸型 空气马达型
l 液气混合导轨弹射器
l 火箭助推起飞发射器 分方法优缺点进行分析
图 191 种系统耗费发射次数关系中住假合适尺寸火 箭研发费高发射次数较少时选择火箭助推发射系统较 吸引力方面果需进行次发射选择轨道发射较划算 机研发员发射器种选择必须通评估种发射原理优缺点 决定种特定飞行器务求佳选择总设计者应设计 初期选择发射系统种类便发射素融合设计方方面面形成
总系统样够消极减发射程中产生问题概率
图 191 导轨弹射火箭助推起飞两种发射方式进行成权衡
2 回收方法权衡
l 跑道预设着陆场 轮式着陆 滑撬着陆机腹着陆
l 垂直网系统
l 伞降回收
l 翼伞回收
l 垂直起降飞行器
l 空中吊挂回收
3 总结 机系统整体权衡必须时包括发射回收两部分部分机系统 两需求相互独立发射回收方法权衡较必须完整 机系统基设计时进行
没种发射回收技术适合机务求机体设计决定特 定项目种合适技术
机发射回收问题必须项目设计初期加考虑否风险 仅仅飞行器设计做出妥协整务做出妥协
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1 概述 介绍章总体框架
第章 历史概述
2 发展史 介绍机开始军事领域着机战争中表现认识 商业方面价值成立相关公司进行研究
3 机系统概述
典型机系统构成：飞行器面控制站（GCS）规划控制站（MPCS） 效载荷数链
31 飞行器——飞行数终端安装飞行器通信数链路机载部分
32 规划控制控制面站——机系统操作控制中心飞行器传视频命令 遥测数里处理显示
33 效载荷——携带效载荷拥机系统根原效载荷常包括 见光类型夜视类型视频摄机果需进行目标指示成装置会加入激光器 效载荷门类电子战系统
34 数链——机关键子系统机系统提供双通信力采 需求开通工作模式采连续工作模式数链路调测量飞行器位 置
35 面保障设备——飞行器提供需源相应设备具定运输 力
4 天鹰座机系统
作反面教材进行介绍研发时间长（超 10 年）造价高需配备 量力相应物资需求满足意
1 概述
第二章 机种类务
介绍章讲述容
2 机系统实例分类 处略实例分类做简概述： 基尺寸分类（非正式）
l 微型机——昆虫相仿尺寸 30~50cm 飞行器范围
l 型机——少维度 50cm设置达两米尺度
l 中型机——尺寸担身携带说太般轻型飞机
l 型机——尺寸典型轻型载飞机 基航程航时分类（倾标准化）
l 低成超程机——需求方海军陆战队陆军务半径约 5km造价 约 10000 元美元
l 超程机——需求方军种务半径约 50km达方部队前
外 30km 需航时 1h 6h首目标日夜侦查监视
l 程机——需求方军种需达部队前外 150km（期达 300km）续航时间 8h~12h
l 中程机——需求方陆军外军种务半径 650Km需具备 面起飞空中发射起飞力需强长航时性途昼夜侦查 监视次务收集气象数资料
l 长航时机——需求方军种务半径约 300km飞行高度般达 914km续航力少 36h必须够陆海操作高空风环境 保持作业区域首务昼夜侦查次务通信中继
梯度分类系统 美国空军梯度海军陆战队梯度陆军梯度
3 损耗型机（次性机） 般指完成定务需返回机情况回收 损失率非常高
4 机务 务两分支军民侦查监视方面两类务存重叠部分 种途民军领域感兴趣提供高空台全球某 点空限期驻留着陆进行维修升级需时重新部署 区
1 概述
第三章 空气动力学基础
作飞行器力推力升力阻力球引力力表示图 31
2 空气动力学基方程
31 作飞行器力
q 1 rV 2
2
（31）
式中 q气流动压 r ：空气密度V：气流速度
L ClqS
（32）
D Cd qS M CmqSc
式中 L：升力 Cl ：雷诺数q：气流动压S：机翼面积
D：阻力 Cd ：马赫数
（33）
（34）
M：俯仰力矩（理解飞行器稳定性控制关重） Cm ：气动系数（机翼 截面形状决定）c机翼弦长
感兴趣问题：架飞机够维持飞行速度少？够找飞机
够飞行速度方程（32）中令升力等重力衡垂直方力求解出 速度假升力系数 CLM 已知速度作直接翼载荷W S （飞机 质量机翼面积说飞机质量越机翼面积越飞机速度越
）方根成正
æ W öæ 2 ö
ç ÷ç
è
S
øè rCLM ø
÷
速度公式：
Vmin
（35）
3 飞机极曲线
飞机极曲线（阻力极曲线）埃菲尔提出术语升力系数 CL 阻力系数
CD 变化曲线
4 真实机翼飞机
图 32 飞机极曲线
架真实三维飞机正常情况机翼机身尾翼组成俯视时机翼具 某种外形称机翼面形状
5 诱导阻力 三维机翼阻力飞机设计中起着非常重作阻力影响飞机飞行性 机翼面形状尺寸密切相关 机翼引入阻力重部分诱导阻力机翼产生升力相关联 阻力部分
诱导阻力系数 CDi 式出：
6 边界层
CDi
C 2
L
p AR
（36）
l 流体动力学基公理：流物体表面流体物体表面附形成薄层 附着表面物面处流速零
l 外紧挨着物面处流体层相物面处存速度差物面附流动 速度取决流体粘性流体粘性越物面外壁层流速变 化越慢垂直物面度量离开物面某距离 d 处流体速度流 速度相距离 d 定义边界层厚度
l 航空业界特征长度通常取机翼尾翼弦长雷诺数反映边界层 处层流态湍流态重参数典型雷诺数实例：
通航空飞机
5000000
型机
400000
海鸥
100000
滑翔飞行蝴蝶
7000
表 31
l 层流产生阻力原流体层摩擦剪切表面状况特敏感正常情况 层流产生阻力非常期流态
l 特征长度低流速导致雷诺数流动呈现层流状态通常利情 况种情况壁面会存点处逆压梯度实际阻止边界层 流动终反流动停止回流导致湍流旋涡通常情况流 体微团机序混合产生点处边界层离开物面产生湍流尾迹区 种现象称边界层分离产生阻力称压差阻力作机翼压差 阻力摩擦阻力（层流产生）称型阻型阻仅流体粘性边 界层现象产生阻力
l 边界层湍流态层流态取决雷诺数摩擦力系数图
图 33 表面摩阻雷诺数变化
l 获较压差阻力层流通常期流态处理飞行速度低 非常机时层流会成问题
l 非常低俗情况压逆压然存层流边界层分离附成 物面处层流区边界层会出现分离泡现 象称层流分离非常型低速飞机机翼特征
7 扑翼
l 鸟样扑翼飞行机引起兴趣飞行中鸟翼飞行中时 运动时鸟飞行速度鸟翼空气中作前行运动图展示鸟翼 运动时形成速度三角形力三角形鸟翼相空气速度鸟身前 飞速度 V 鸟翼运动速度 w 矢量鸟翼运动速度鸟肌肉驱 动着鸟翼展变化翼梢处鸟翼相空气总速度 前方意味着绕鸟翼相风速方
l 相风速产生气动力 F 相风速垂直分解两分力：升 力 L 前推力 T
图 34 扑翼飞行示意图
l 速度三角形力三角形鸟翼展长方变化速度 w 翼身连接 翼根处似零翼梢处达总气动力翼根处垂直 翼梢处前倾斜程度鸟翼根部产生升力梢部产 生推力
8 飞行器总阻力
l 作飞行器机翼总阻力两部分组成：升致阻力（诱导阻力）型阻（ 磨阻压差阻力组成）
l 整飞行器说机翼外部件产生阻力合起称寄生阻力（废 阻力）
9 结 已证明结：翼梢处卷绕流动者说三维流动飞机空气动力特性重 影响
重设计权衡原：
l 展弦机翼（细长型）良航程长航时利
l 展弦机翼高机动性战斗机利侦察务中目标追踪时长 利
1 概述
第四章 性
概括章容：运第三章基空气动力学方程预估架飞机性解释性 飞机设计关键素相联系机重两种性——航程航时
2 爬行飞行 作稳定直线飞行飞机力处衡状态图
图 41 分机受力图
爬升率出现两条曲线间具距离速度处点两条曲线斜率 导数正相等爬升率应速度图直接读取
图 42 功率速度变化
3 航程 机航程重性特征参数航程赖基飞机设计参数 受务载荷重量剧烈影响部分燃料重量换成务载荷 介绍螺旋桨推进飞机航程喷气推进飞机航程
4 航时 航时指飞机燃料耗前维持空中飞行时间
说明螺旋桨推进飞机航时方程时注意实现长航时需飞机性参数 实现航程需参数致相（较高螺旋桨效率较低单位耗油率较 燃油容量）航时应速度航程应速度间相差
例倍数 4 3 （ 132）说航程应速度航时应速度 132
倍 两者存差异意外航时量纲时间航程量纲速度时间
1 概述
第五章 稳定性控制
稳定性指扰动物体保持前静止运动状态趋势举例说明正稳 定性负稳定性正稳定情况物体状态扰动增产生回复力增 负稳定情况扰动增干扰力增
2 稳定性 架飞行器维持飞行必须稳定
l 分静稳定性动稳定性静稳定性指飞机遭受阵风干扰作 飞机种力作方趋机体回复初始衡位置动稳定性求回 复力必须够吸收系统中量
l 方稳定性横稳定性 俯仰轴关键绕俯仰轴稳定性称稳定性绕滚转轴偏航轴 定程度稳定性容许数分析中两方稳定性结合 起称横稳定性
l 压心（CP）重心（CG）间距离飞行器稳定性具关重影响压 心重心间距离较飞行器稳定性二者距离较飞行器弱 实现稳定性重心置压心前面非常必水尾翼飞行器稳定性 控制力说重控制面尾翼机翼面距离越长获控 制力稳定性越强想获敏捷操控稳定性付出代价
3 控制
l 俯仰控制：俯仰力矩通偏转升降舵改变尾翼升力系数产生升降舵偏 转决定飞机产生加速度决定转弯半径迎角必须增总升力 增直垂直分量够衡重力止否飞机转弯时损失高度
l 横控制：副翼设计意图生成滚转滚转控制转弯必条件
4 动驾驶 动驾驶仪形式应动化电子控制系统现代机控制普遍采方 法 原理：电子控制系统采种称作反馈闭环工作方式机实际状态测 量电信号形式反馈系统期状态相较（相减）二者差称误差 信号放设置适控制面位置反舵面会产生控制力飞行 器回期理想状态误差信号趋零值
种闭环动控制系统简化功框图：
图 51 控制回路框图
5 首稳定功谓回路中实现飞行器基维持预设姿态高 度速度等状态外外回路执行飞行器机动飞行导航务进行电 子辅助回收动回收时外回路捕获导引波束带反馈控制系统框图 图示：
6 飞行控制分类
图 52 飞行控制系统框图
动飞行控制系统根控制坐标轴数目进行分类
l 单轴：单轴系统通常控制飞行器绕滚转轴运动起作控制面副翼
l 两轴：两轴系统通常控制飞行器绕俯仰轴滚转轴运动控制面升降 舵副翼
l 三轴：该系统控制飞行器绕三坐标轴运动
7 整体操控模式 保持姿态稳定飞行器外动飞行控制系统接受机设备面
（卫星）信号控制飞行路径导航执行特定飞行机动
8 支持动驾驶传感器 高度计高速传感器姿态传感器GPS
1 概述
第六章 动力推进
章介绍关动力推力两方面知识：推力产生者称动力升 力相关空气动力学知识产生推力升力动力源
2 推力产生 机翼产生力称升力样螺旋桨产生力称推力推力升力产生基 原理流螺旋桨盘机翼面空气团动量变化反作力 产生定量升力需功率翼展螺旋桨直径方成反
3 动力升力
l 单位功率产生升力桨盘载荷方根成反空气密度方根成正
l 出口速度表示升力功率结合起会发现单位功率产生升力出口速 度成反图示：
图 61 升力功率出口速度变化曲线
l 效动力升力利流量空气较低速度产生
l 固定翼通螺旋桨涡喷发动机产生推力实现前飞产 生动力升力旋翼更高效
4 动力源 四种基类型发动机机推进系统：四程复式燃机二程复式 燃机转子发动机燃气涡轮机
图 62 程式发动机循环
图 63 涡轮式发动机循环
第五类动力类型电动机机领域刚刚兴起发挥越越重作处 着重介绍电动机动力源
动力电源源：
l 电池
关键性指标：容量量密度功率密度充电放点倍率（C 倍率） 类型：镍镉电池镍氢蓄电池锂离子电池锂聚合物电池太阳电池燃料 电池
图 64 燃料电池
1 概述
第七章 结构承载
致力更轻质更廉价材料更简单制造技术时充分理解正机 应结构设计基原理裨益
2 载荷 应力施加受力应变受力导致形变应力应变仅取决弯矩 取决截面形状梁深度 翼梁纤维微元承受应力中性轴间距离成正中性轴梁 顶部底部中间位置条轴线条受拉伸受压缩纤维微元 图中距离标记 h
图 71 弯曲应力
l 计算求应力手册中查许应力翼梁会损坏
l 具恒定厚度翼梁根部没失效翼展方位置处会失 效弯矩剪切力着翼梢方递减
l 结构角度机翼面形状设计梯形利样翼根部分翼梢部 分产生更升力减少翼根处弯曲应力
3 动载荷
l 加速度般采重力加速度（g）倍数度量载 3g 拉起动作会垂直 方力放 3 倍果翼梁设计仅仅够承受直线飞时载荷 仅会做 3g 拉起动作时损坏做 3g 转弯时会失效图显示直线水飞 行状态转弯状态作力
l 升力总垂直机翼重力总竖直
图 72 滚转时飞行器受力
4 材料 分介绍三明治结构面层纤维增强材料树脂基材料夹心材料
图 73 三明治层合板
5 成型技术 复合材料成型介绍两种方法：种电热丝泡沫芯材切割成需形 状果泡沫材料电热丝切割锯切割种采模具成型面层 织物树脂覆盖模具表面构成中空结构
1 概述
第八章 务规划控制站
务规划控制站（MPCS）整机系统神中枢控制飞行器发射 飞行回收接收处理飞行系统部传感器外部效载荷传感器数控 制效载荷运行提供机系统外部环境接口
实现系统功务规划控制站包含列子系统：
l 飞行器状态读取控制
l 效载荷数显示效载荷控制
l 务规划飞行器位置飞行路径监控图显示
l 数链路面终端发送命令飞行器效载荷接受飞行器状态 信息效载荷数
l 台台计算机提供操作员飞行器间界面控制飞行器务规 划控制站间数链数流
l 组织通信链路指挥控制分发机收集信息
务规划控制站模块框图图示：
图 81 务规划控制站框图
务规划控制站必须操作员显示两类信息：控制飞行器身需显示基 飞行器状态信息位置高度航空速剩余燃油显示信息包括 机载效载荷传感器收集种数
务规划控制站种功描述：
l 规划：处理务信息分析务区域图指明飞行路径（航路点速度高 度）操作员提供务规划信息
l 操作：加载务规划数发射机监视机位置控制机控制 监视务载荷建议修改飞行计划指挥官提供相关信息需时保存传感 器信息回收机传感器数通硬件复制数字磁带磁盘形式备份
2 MPCS 体系结构 体系结构词务规划控制站时般指务规划控制站部数 流接口务规划控制站体系结构种体系结构重性显著 性三重基概念紧密相连：
l 开放性指务规划控制站中增加新功模块时需现模块重新 设计
l 互操作性指务规划控制站控制种飞行器中架 务载荷通通信网络中进行交互实现外部 连接
l 通性指某务规划控制站务规划控制站硬件 软件模块部分全部相
三概念非相互独立数情况角度形式目
标进行描述开放体系结构通容纳新软件硬件控制飞行器效载 荷互操作性更加易实现时够接受软件硬件身通 性更易实现
文章局域网相关概念说明务规划控制站体系结构满足开放性 互操作性通性需求
务规划控制站飞行器作两局域网数链路作网桥 连接两局域网提供外部网络交互需网关
3 物理配置 务规划控制站中设备置容器绝数情况求 容器足够便携便迅速撤收建立新操作站点 图显示种典型设备配置
图 82 面站设置
4 规划 规划功复杂程度取决务复杂程度
执行简单务务规划控制站动规划辅助系统实价值
5 导航目标定位 精确确定目标位置首先必须知道飞行器位置
目前般 GPS 定位系统GPS 利时测量三颗卫星距离（已知卫星 精确位置）确定球表面接收机位置果知道四颗卫星距离接受机 处高度确定
目前形式飞行器导航系统理仅限：
l 战时摧毁 GPS 星群反卫星武器担心
l GPS 系统特更精确差分模式干扰脆弱耐受度
种方法确定飞行器位置确定面目标位置需做工作 确定飞行器传感器目标角度距离两量定义两者间矢量角 度终必须坐标系飞行器机体坐标系定义程第步确定 传感器视线相飞行器机身角度关系图示：
图 83 确定目标位置关系示意
果动传感器需列方法确定距离：
l 飞行器已知航线进行飞行爬升时通测量定时间方位角高度角 变化利三角测量法获距离数
l 果数字化形图计算出视线角定义矢量面交点求 出面目标位置甚明确计算出飞行器斜距
l 种基视距测距原理动测量技术（测量目标应视场角然 基假定目标线尺寸计算距离）
6 MPCS 接口
务规划控制站必须通接口机系统部分外部世界进行交互 需接口总结：
l 飞行器：务规划控制站飞行器逻辑接口数链路务规划 控制站局域网飞行器局域网网桥网关
l 弹射器（弹射装置导轨）：接口简单仅仅务规划控制站方舱 弹射器语音链路（线线）
l 回收系统：接口涵盖种形式连接回收系统语音链路更复杂数 链路
l 外部世界：采种通信网络务规划控制站必须具该网络工作 通信接口执行务汇报信息
接口重邻务规划控制站达外界两接口（通数 链路连接飞行器接口外部世界接口）重关键两 接口受务规划控制站设计师设计接口涉关数速率 数格式重外部限制
1 概述
第九章 飞行器效载荷控制
章讨操作员机效载荷实施控制 定义四关键职：驾驶飞机控制效载荷指挥飞机务规划
2 控制模式 种控制模式操作员飞行器交互求层次： 全遥控控制辅助遥控控制异常控制全动化
3 飞行器驾驶 基层次中现代动驾驶仪需工干预情况起飞着期 飞行规划飞行着陆飞行中存系列相明确定义情况事件 调样明确定义相应驾驶应方法处理正常情况动驾驶仪 飞行员飞
接着介绍三种驾驶方案：
l 遥控驾驶：仅少量没动驾驶仪辅助情况直接遥控飞行器 尤适采类似模型飞机技术型飞行器特视线范围 情况数链传传存巨延迟时直接遥控飞行器存严重 问题直接时唯解决方案采—辅助驾驶控制模 式
l —辅助驾驶：非常简单控制台期操作员视线完成部 分操作型系统说种辅助模式作模式实现简单操作灵 活适合类似电子游戏样操控允许操作员野外操作戴 着手套操作
l 完全驾驶：动驾驶仪实现飞机回路控制动化驾仪机载传 感器输入做出响应保持飞机姿态高度空速面轨迹 飞行器操作员命令者存储飞行器存中详细飞行规划命令保持 致
鼠标操飞行模式驾驶飞行器方面代表着高层次动化水描述 完全动化飞行预先规划飞行航段采鼠标操飞行模式实时事件做出 响应采动驾驶辅助操作模式
4 效载荷控制 便讨分三类讨
l 信号中继效载荷：特点务包括电磁信号检测信号放 发射信号分析记录两种功中继情况务规划非常简
单包括中继区域某位置盘旋某确定频率波形信号进行中继转 发
l 气辐射环境监测效载荷：类务需监视飞行器特定传感器感知 信息传数数作时间点函数进行记录该务 高度动化执行包括飞行规划动修改
l 成伪成效载荷：某务中成伪成系统够动检测感兴趣 物体具定性相噪声杂乱图伪图果 物体具明显突出特征少实时类操作非常操 作员飞行器需具备改变飞行规划力角度观察某物者 获更时间仔细审视
5 务控制 般说果事先知道限数量明确定义事件时果事件够飞 行器传感器附带信号处理程检测够少原理提供套预编 程逻辑关系进行描述失动力特例中简单解决方案异常情况报 告控制系统旦失动力警告提醒类操作员允许操作员决定指引应 方法
6 系统治 机机系统范畴基含义指系统够没操作员干预情况 执行某功机组员职种治认具工智计算 机代飞机指挥员时完整独立需监督理飞机驾驶功授权 动驾驶仪执行计算机化飞机控制器般指令 关系统治基问题包括两方面：传感器信息实时解读需改变 务规划异常情况反应
1 概述
第十章 侦查监视载荷
侦查效载荷机应广泛效载荷通常称作传感器工作方 式分两种：
l 动式传感器：会外界散发量必须探测目标发射量实现目 标探测红外传感器电视摄机
l 动式传感器：通目标发射量检测发射回量实现目标探测 雷达
两种传感器均受气吸收效应散射效应影响
描述传感器工作力三术语：
l 探测：传感器视场关注区域某特定点确定存感兴趣目标
l 识：确定目标属般类辆卡车辆坦克艘艇
l 确认：确定目标明确身份特征辆卸卡车辆 M1 坦克等
2 成传感器 果种传感器提供输出信息够操作员解释该传感器正观察景物图 成作成传感器
图传感器探测识确认目标利完成务赖系统分辨率目 标度气显示性等诸素间相互关系图传输方式（数链 路）重素
通常系统分辨率定义穿目标尺度扫描线数 传感器分辨率定义穿目标尺度分辨扫描线扫描周期条扫描线应 垂直方分辨单位扫描周应两条扫描线（扫描周时称作 线）
著名约翰逊准规定达 50探测概率必须两条线穿目标 成系统分辨率受素限制：
l 传感器单元身采样结构
l 传感器直线运动角运动振动运动引起图模糊
l 传感器系统显示系统中视频放器高频衰减（全数字成渐成导 位问题已逐渐重）
l 图处理数链中传输方式引起失真
目标度传感器探测目标力影响图中信号强度目标背景 间度度量
l 反射光（见光红外线）工作传感器度定义：
C Bt Bb
Bb
（101）
式中 Bt 目标亮度 Bb 背景亮度
见光红外传感器系统分辨率度综合效果分辨 度（MRC）表示MRC 指传感器系统入口孔径处传感器分辨条纹 间度分辨率图角频率单位角度扫描周期函数
l 中红外远红外范围工作热成传感器度定义目标背景间 辐射温度差：
DT Tt Tb
（102）
热传感器言分辨率度综合效果分辨温差（MRT） 表示MRT 指传感器系统入口孔径处传感器分辨条纹间温度差 分辨图角频率单位角度扫描周期函数
关 MRC MRT 须强调两点：
l 系统参数考虑传感器系统组成部分前置光学元件开始 探测器电子器件显示器直工观察员包括传感器覆盖成场景 视场抖动运动造成模糊效应
l 分析 MRC MRT 采度温度差 DT 必须传感器系统入口孔径处
效值气中传输造成衰减值
中波红外远红外区气衰减机制包括散射吸收中气吸收空 气中水分引起空气中水分蒸汽雨雾形式存三种状态气 衰减机制水蒸气吸收红外量雨散射量雾吸收量 散射量雾霾散射见光红外辐射外散射中波红外远 红外量
般假设中波红外远红外辐射衰减遵循尔定律尔定律假设整传输路径 长度单位距离量吸收微元量常数果具较窄波长范围吸收 线存显著原子分子吸收应高吸收线全部量 较短路径长度吸收剩余路径长度单位吸收会减少
预测成传感器性需参数目标特征般系统分析通常假 设度值约 05探究坏情况度取更低值部分目 标度假定 025~05 合理某目标时出现零度情况 目标探测
3 搜索程 般三种类型搜索方式：
l 点搜索：求机已知名义目标位置附相较区域进行搜 索
l 区域搜索：求机搜索指定区域寻找某种类型目标某种活动
l 路径搜索：采取两种方式简单方式确定指定长度道路径 否存感兴趣目标者确定某段道路否障碍物难度较方 式确定某位置否存敌军部队封锁道路
单视场（视场取决需探测单目标）区域进 行彻底效搜索唯方法装备动化系统该系统利机 导航惯性参考系统合理重叠度速率规律移动视场覆盖整区域速 率操作员足够时间观察场景较高概率探测场景中存 目标
连续转动传感器会造成模糊掩盖目标运动需高速数率传送 断变化场景采步进凝视方式进行搜索种方式传感器 迅速移动面观察视场中心瞄准点然该点稳定段时间便 操作员观察固定场景接着传感器快速转视场
计算三种程度混杂物视频场景中搜索目标需时间计算结果表 101中拥挤子定义操作员次凝视场景时见混杂物数量 搜索典型视频场景约需凝视 15 次拥挤子 3 意味着场景中约
45 混杂物混杂物定义具感兴趣目标相尺寸度物体
表 101 単帧画面搜索时间
混杂物程度
拥挤子
搜索时间
低
<3
6
中
3~7
14
高
>7
20
4 考虑 传感器光轴保持指定方力称作视线（LOS）稳定度视线稳定度视线 量期指间偏移量均方根（RMS）度量单位通常毫弧度（mrad）需 视线稳定度取决务较高稳定度通常意味着较高成较重量
l 万架结构形式 万架设计中首先考虑结构形式轴数两轴万架存传感 器指盲区四轴万架结构形式避免万架锁现象（万架某方 达极限法运动极限外区域）通常体积重量较两轴三轴万 架结构满足部分遥控飞行器（RPV）务需求
l 热设计
万架设计中隐含问题需时耗散掉传感器万架控制电路产 生热量影响稳定性结构风冷常散热方法
l 影响稳定性环境条件 作传感器外罩风载荷会产生重机械影响前视红外（FLIR）系统 旋转式直线运动式低温压缩机引起振动视线稳定性干扰源
l 光轴设计 光轴指传感器视线传感器视线保持致者执行 传感器指激光束保持致
l 稳定性设计 结构谐振点陷波滤波处理降低系统稳定裕度万架谐振模态 必须具足够高频率（少达控制回路带宽 3~4 倍）需高刚度 结构合理陀螺仪布置
1 概述
第十章 武器载荷
目标发射致命弹头驾驶飞机划分三类：
l 专门针激烈空空空作战环境设计机代现驾驶 战斗机轰炸机
l 民军事侦察监视时够搭投放武器通机
l 搭载弹头次性飞行台巡航导弹目标方者附爆炸达 摧毁目
2 杀伤攻击型机历史 介绍机战场运发展历史
3 武装型机务需求 武装型途机务描述中等攻击务特种作战行动武 装型途机具隐身特性抑制雷达红外声学特征时设计 成长航程长航时型更加远离基位置开展行动
4 武器携载投放相关设计问题
l 载荷力武装型机首需求飞行器够携带武器载荷利起飞 武器载荷力需求完全作战务牵引通常情况通减少燃料重
量换取更务载荷
l 结构问题携带投放发射武器需飞行器机翼机身方提供挂装武 器谓硬挂点者提供装炸弹挂架发射导轨置弹舱显然武器 外挂更简单便宜果求显著降低雷达特征获航程航时减 阻力需置弹舱果选择置武器弹舱装载火箭导弹 必须提供供导弹发射尾焰排放畅通通道
l 电器接口数导弹发射台间某种类型电器接口特定武器需 接口该武器系统设计员规定设计程中早知道机 携带种武器非常重信息标识码简短数字信息组成 检（BIT）检测错误代码数字信息求高带宽
容许太延时迟滞导弹发送飞机台图信息
l 电磁干扰包含电子子系统必须雷达线通信系统附工 作飞机系统言电磁干扰（EMI）普遍存问题飞行器装备 火箭导弹时问题变尤严重美国海军制定电磁辐射武器危 害（HERO）相关规范求
l 现机载武器发射限制现武装型机相较携带 效载荷力非常限增加型轻型精确制导武器需求 果机高空中投放武器会遇投放包络问题该包络空 间范围武器系统必须范围投放捕获追踪目标种包络少 两限制条件定义：武器系统挂装机弹载传感器相
轴线角度目标距离该距离目标 特征探测
l 安全分离安全分离术语指飞机发射武器时武器发射导轨 发射筒炸弹挂架分离时发生猛烈撞击飞机者更糟糕情况概率非常低
l 数链第五部分（第十三章第十六章）做详细介绍
5 战斗行动中相关问题
51 特征消 军事机言定程度隐身性非常益机减弱 信号特征包括种：
l 声学特征固定翼涵道风扇飞行器言发动机疑噪声源 旋翼飞机通常会发出突突声音旋翼翼尖接声速时产生激波
声音激波产生 面听飞机飞头顶概率极易受两素影响：观察 者点噪声水观察者否集中精力听飞机声音听 关注活动听觉暗示
l 视觉特征架飞机难发现典型做法飞机图颜色融入背景 色中尝试采取动办法降低飞机天空度然机难 面见方法尺寸变
l 红外特征重红外信号特征热表面引起红外特征固周 围没明存特定目设计机许方法隐 藏废热通型机发动机进气排气孔安装机身机翼方 便底部法观测温度高热源
幸运受红外探测器技术限制视场高度宽度范围数红外成 系统分辨率 500~1000 素果采红外成仪搜索空中机需 相视场譬 75°足够高温度素点变亮
l 雷达特征雷达特征飞行器结构电磁波反射雷达反射特性强烈
赖雷达波长反射雷达波物体尺寸值果雷达波长约等垂直 雷达波束目标尺寸反射特性宏观物体光线反射果目标尺 寸量会方散射镜面反射规律雷达信号目标 形状雷达射目标方非常敏感 目标物体雷达特征雷达截面表示雷达截面定义：雷达接收器方 产生相回波信号理想反射半球截面面积
非镜面反射规律（波长目标尺寸相）散射便成两参数函数： 宏观层面目标物体电学特性（导体绝缘体）电磁波波长 目标物体尺寸三维度值（着波速方雷达波速偏振方偏 振方垂直方） 减雷达截面关形状设计重基原：避免 90°二面三 面体避免曲面调整整表面方较强雷达特征处飞机侧面 特定方避免出现曲面 应原例子飞机机身形状做成金字塔形尖端前金字塔面 相交成边线雷达处四方时发射量返回雷达四 方着金字塔四面法线方表面两侧面法线方
l 电磁辐射信号果信号身够截获破译中包含位置信息 敌方具备截获信号定力时电磁辐射信号够暴露飞机位置避 免侦测定位唯方法：终止信号发射者低截获率（LPI）传输技术 卫星链路控制者进行通信机调整发射天线方 没发射信号样面难进行侦测时降低定 手段精度
52 性 目前太允许系统做出武力攻击决定
实前具备目标探测选择力缺乏目标动识算 法发射性足障碍保持回路中处超 细微足
应该回路方式执行攻击远程防空种轰炸务数链路安 全怕存明显时延迟滞
基般讨常规战争中重方法够解决区分目标问题目 标分友确定确定般假定友果认述足允许 发起性攻击战斗机言完全性许行受 域空域限制
1 概述
第十二章 载荷
章尝试讨出现效载荷中涉技术做基介绍
2 雷达
l 常规雷达 雷达频段电磁辐射够穿云层雾采雷达实现全天候侦察雷达系 统身提供量源赖目标反射光热发射特性
通测量信号返时间雷达传感器具测量目标距离远力通 普勒效应识静止背景运动目标测定反射信号相发射信号偏 振该变量
雷达发射机运动时通杂波标记方法解决面物体相运动 法判断固定目标运动目标问题 根频率波束形式处理方法雷达系统分成许类型选择合适类 型雷达系统赖执行务求
l 合成孔径雷达（SAR）
SAR 利样事实：雷达频率非常高允许雷达电子处理设备 载波频率原始信号进行操作SAR 具足够角分辨率产生图SAR 产生 原始数速率太试图面系统发射全部数时会占部分数 链路通两种方法解决：机进行数处理发射终图二 利现容量数字存储设备记录原始数采实时传输求速率更 速率传数
3 电子战载荷
1996 年美国参谋长联席会议席出电子战定义：电子战运电磁测定 利削弱阻止敌方电磁频谱保护方电磁频谱军事行动 电子战实施分三种类型：
l 电子支援（ESM）：包括截获定位敌方信号信号进行分析支持续行动
l 电子抗（ECM）：指阻止敌方电磁频谱采取行动通常采电磁干扰 形式
l 电子反抗（ECCM）：指阻止敌方方采取 ECM 行动机采 ECCM
技术保护载荷数链路
4 化学探测 化学探测载荷目检测空气中面水面否存某种化学物质化学传感器 两种基类型：
l 点式传感器：求检测设备化学物直接接触
l 遥测传感器：需直接接触检测化学物质利化学物质电磁辐射吸 收散射情况进行检测辨认
5 核辐射传感器 该传感器执行两类务：
l 检测放射性物质泄露气中悬浮放射性尘埃预测发出警告提供数
l 检测存储状态武器武器生产设施中放射性特征确定核投放系统位置 监测条约执行情况
6 气象传感器 气象探测已开发出适机MET传感器种传感器简单轻便价 格便宜安装架飞行器结合机飞行速度高度导航数 时该传感器够种武器系统提供非常准确工作环境条件信息图
7 伪卫星 高空长航时机够面空定点巡逻提供种空中台种台具许 静止轨道卫星相特性需相卫星部分成
通信中继务中机作伪卫星运行提供相便宜范围通视通信节 点超级手机基站真实卫星间某处发挥通信作
伪卫星真实卫星间差然伪卫星飞行高度非常高 属国家领空飞行卫星卫星气层外运行伪卫星 会受领空限制卫星受该限制
真实卫星言风险某务关重部件障关 键部位障整务灾难性包括关键务载荷单元 安装载荷卫星台身卫星够继续完运行旦载荷停止工作 会造成务彻底失败
机说果然够飞行处受控状态成功降落 发生障部件均进行换修复够次起飞继续完成务
1 概述
第十三章 数链功特性
数链路提供机面控制站间通信链路完整机系统关键部分
2 背景知识 数链路机系统部分间相互作复杂方面造成相互作关系 中部分复杂性问题关键特性包括：带宽限制时间延迟否结合抗干扰力 距离中继机系统通型通信网络技术限制先数链路 功特性间相互关系进行体描述基础评估抗干扰 力相关设计权衡条件抗干扰数链路设置合理行数率容量限 制
3 数链功
图 131 机系统数链路构成素
图显示机数链路基功分三部分：
l 条带宽频率千赫兹行链路（称指挥链路）面站飞行器 载荷进行效控制面站时需发送指令必须保证行链路够时启
l 条提供两信息通道行链路（合单数流）条状态信息通道 面控制站传递飞行器前空速发动机转速等信息该信息通道需较带 宽类似指令链路条信息通道面控制站传递传感器数该信息通道 需较带宽般求带宽范围 300kHz~10MHz
l 数链路测量面天线飞行器间距离方位角数飞行器
导航提高机载传感器目标位置测量整体精度
数链路包括子系统：
l 数链路机载部分包括机载数终端（ADT）天线机载数终端包括 RF 接收机 发射机连接接收机发射机系统余部分调制解调器
l 数链路面设备称面数终端（GDT）该终端包括副副天线台
射频接收机发射机调制解调器面数终端分装成部分般包括：辆 天线车条连接面天线面控制站数链路干面控制站处理 器接口
4 理想数链特性
机数链路 7 相互干扰电子战关理想特性：
l 全球频率分配：时期战争期间户感兴趣方数 链路够测试训练操作频点正常工作 数链路频率全球通应该根链路设计备频带
l 抗意干扰：会射频系统间歇性带干扰数链路够正常 工作 避免频率突抗意干扰力通检错码应答重发协议 许抗干扰技术加强
l 低截获概率：处敌方测系统覆盖范围效距离时数链路难 截获测方位 军行链路低截获概率（LPI）强烈需求原飞行器飞行时面站 必须长时间保持动旦位置确定面站成火炮导弹攻击 目标提高面站生存力面站设离方较位置 面站轮流操控飞行器
LPI 通扩频频率捷变功率理低占空技术实现
l 安全性：信号加密截获法破译 通行行数流进行加密
l 抗欺骗性：敌方意图飞行器发送指令面数终端发送欺骗信号时数 链路够进行抵制 通欺骗行数链路敌方够控制飞行器够飞行器坠毁改变航 回收欺骗行链路相困难操作员会识类欺骗 实现抗欺骗性通鉴码抗干扰技术安全码扩频传输技术
l 防反辐射武器力：难 ARM 锁定锁定面站损伤降 低 面站位置固定敌方辐射种信号相高价值目标 易反辐射武器击期 采远程布置传输天线降低行链路占空防反辐射武器击措 施额外防护通低截获率频率捷变扩频技术等方法获 行链路需考虑防反辐射武器问题类武器言飞行器合适 攻击目标
l 抗干扰力：遇外界行链路行链路蓄意干扰正常工作 抗干扰力整体优先等级取决机面威胁机务够承受 干扰程度时候行链路相行链路受干扰时务造成危害 更严重
5 系统接口问题 机数链路涉接口问题
l 机电接口 飞行器重量功率限制机载数终端设计限制面接收天线尺寸 指求会影响面站配置数链路电器接口仅包括电源包括数 输入口输出口
l 数率限制 机系统余部分影响素传感器行数链路传输率 限制选压缩截断方法降低数传输率数压缩程包括数转 换成更效形式便够面站重建数截断涉舍弃部分数传输 剩余数行数链路言需压缩截断结合起满足数传输率 限制数压缩截断需求数链路带宽限制带带宽限制受 抗干扰考虑影响
l 控制回路延迟 机功实现需面站进行闭环控制传感器手动指目标 启动该目标动追踪果数链路采数压缩截断消息分组行 链路单频率时分复者传输前数块处理等措施控制回路中指 令数反馈传输会出现延迟两种解决方法：简单方法增加条 低功率抗干扰力宽带宽辅助数链路办法采种链路延 迟敏感回收方式
l 互操作性互换性通性 互操作性实现意味着条数链路机载数终端（ADT）数 链路面数终端（GDT）进行通信反然机系统拥 互操作数链路唯行途径肯定通数链路
互换性相较低求需两数链路机 系统中相互换互换性需统机械电器规格（形式装配求）统 特征
通数链路应套数链路硬件针应选模块根 定义通数链路应系统间具互操作性互换性必须保证果空中 面相关系统发出正常指令输入信号意机载数终端意面数终 端进行通话
通数链路潜优势互操作性降低采购维护成缺点 通数链路成系统中求严格环节带切必须承受 代价种代价表现两方面：果终数链路非常复杂昂贵 潜费节省复存二数链路某行支付起力 针单应优化种力满足项需求通数链路中复 存
1 概述
第十四章 数链余量
数链路信号受种素削弱干扰机系统数链路选择设计言 余量增加余量核心影响素 数链路总余量通常两方面问题：干扰环境中余量需求 抗干扰环境中余量需求 章讲述确定条数链路少余量抵抗素影响
2 数链余量源三种
l 发射机功率 发射机功率增加信号余量种直接方式存严重干扰蓄意干扰情况 该方式抗干扰功效
l 天线增益 天线增益定义发射机选定方定发射辐射强度性模式（ 方辐射强度相）方产生辐射强度间值 机系统通常天线三种：抛物面反射器碟形天线八木天线阵透 镜天线 天线增益通两种方式数链路提供余量种发射端天线增益信 号量集中已准接收器波束样输入效辐射功率（ERP）等 实际发射功率天线增益积接收机天线增益抗余量贡献 够基达天线量源方区分信号干扰量图 141 阐明 该机制种信号增强效应取决干扰源必须落接收天线波束外 接收天线端通角度辨获显著抗干扰余量数链路必须瞄准 模式工作模式接收天线指发射机
图 141 天线增益关系图
种通中继设备扩展数链路通信距离距离超面 机直接视距传播距离中级设备时时存两种数链 路受干扰：连接面站中继设备数链路连接中继 设备机数链路
l 处理增益 抗干扰余量范围处理增益指信号相干扰增强种增强迫干 扰功率数链路通信信号带宽更带宽扩展结果
处理增益实现方式传输开始前某种增加带宽方式数链路传 送信息进行编码然接收端解码恢复原始带宽 处理增益形式：直接扩频传输跳频传输 直接扩频传输优势传输信号起噪声难截获测缺点 产生相行链路信号带宽言较宽信号调制速率非常直接扩频传 输原信号加伪噪声调制增传输信号带宽降低单位频率间隔功率 图 142 示
图 142 直接扩频传输处理增益
跳频技术直接扩频传输技术相弱点似较易截获定位易 频率踪式干扰机干扰跳频速度足够快跳频信号截获定位干扰概 率会降低价格复杂性方面优势会丧失伪机序列跳变中 传输载波频率会直变化图 143 示果干扰机解跳频模式实 时踪跳频模式必须干扰整传输跳变频带接收机然解跳频模式 动改变频率总够正确载波频率设定匹配带宽接受信号
图 143 跳频波形示意图
3 抗干扰余量定义 抗干扰余量般数学定义
AFMdB PGdB + FadeMdB
（141）
式中 PGdB 表示处理增益 FadeM dB （Fade Margin）表示衰减余量（系统正常工作
状态信噪系统求信噪间值定义） 应该认识描述抗干扰量简单数值种逼粗略较 般讨中情形精确需精确估计抗干扰性 应该特殊应场合出实际信号干扰功率预算出基该情况终 信噪
数链路某特殊时刻否干扰取决数链路特征干扰机特征前时刻 数链路干扰波束间关系
图 144 机行链路情形圆区域干扰区域该区域干扰机够 行数链路产生效干扰
图 144 全接受天线行链路实施干扰
图 145 出接收端全天线时干扰行链路简化学分析数链路 面站圆心圆位置正常工作圆外位置受干扰
图 145 行链路干扰机关系图
图 146 假定干扰信号落波束外外时该附加增益足数链路 时候够正常工作形成行链路受干扰楔形区域 干扰信号落接收天线波束干扰情形全天线时情况类似 机处面站中心圆时数链路够正常工作该圆面积 赖数链路干扰机参数
图 146 采高增益天线行链路关系图
图 147 总结出种典型机干扰场景中机行链路配备高增益面 天线行链路配备必全接收天线行链路目标两台干扰机制 造楔形效干扰区行链路目标干扰机制造椭圆形效干扰区
图 147 台干扰机行行链路干扰关系
4 抗干扰力系统涵 机数链路抗干扰力需求许系统涵总结成相互关联三方 面：工作频率距离数率 抗干扰力高频带较易获高频带信号倾视距传播方式发射机传 接收机会限制数链路通信距离非中继设备中继设备 难链路空空通信阶段高增益天线
样相带宽较高基础频率获更处理增益
短距离数链路够高频带充分利天线增益处理增益带处长距离数链 路许利处理增益带处
短距离视距传播数链路中频带获足够高数率通尺寸高 增益天线中等处理增益获较抗干扰力长距离数链 路说会三种选择：低频低数速率非视距传播二采低增益天线 中继设备中等数率高频视距传播三采高增益中继天线高数率高频视 距传播
5 抗干扰行链路 行链路抗干扰问题表现两方面：
l 行链路机机载接收天线采零点控技术抑制限数量干扰 信号天线尺寸法获高增益
l 行链路数率低获较高数增益
双重单工系统中行链路提供高抗干扰余量相容易双重单工 系统中链路提供较高处理增益行链路必行链路传输时间双 工系统中行链路处理增益行链路相类似果种情况没提供足够抗干 扰余量必须通天线信号动处理技术行链路提供接收机天线增益相 增益
6 信号传播 射频信号面气中传播时信号强度会发生衰减
l 传播路径阻碍 电磁波般直线传播简单直线传播莫属会种效应改变：气折 射率变化引起折射（气密度变化造成）障碍物引起衍射（该障碍物 发射机接收机连线附真正连线）波长足够长时气分 层球表面组成波导中复杂沟槽效应重传播路径效应
传播中电磁波瓣天线距离远天线尺寸时菲涅耳带定义电 波传播方法面组圆电波发射点出发绕菲涅耳带边缘传播 接收点路径距离减电波发射点直接传播接收点路径距离等信号半波 长整数倍图 148 示满足路径 TBR 路径 TAR 差半波长整数倍 B 点轨迹发射点接收点焦点狭长椭球面该椭球面中存障 碍物保证障碍传播
图 148 电磁波束菲涅耳区
l 气吸收 气中种分子吸收部分信号量数链路常波长范围水蒸气 氧分子吸收源
l 降雨导致损耗
高 7~10GHz 频带传播路径中雨滴引起损耗忽视雨滴损耗 取决信号频率波瓣仰角
7 数链信噪 数链路信噪（SN）估算决定数链路衰减余量（数链路参数 工作环境参数函数）非常重基概念提供种表格求解 数链路距离方程式
接收天线输出端信号强度式出：
æ l ö2
è ø
S ERPT GR ç 4p R ÷
（142）
式（142）中 ERPT 发射机相全辐射源效辐射功率已考虑发射天线
增益发射机天线系统损耗 GR 接收天线净增益包括天线系统 损耗
式忽略机数链路言相较损耗中包括：
l 气吸收引起损耗
l 发射接收天线间极化失配引起损耗
l 传播路径中雨滴损耗
1 概述
第十五章 降低数传输率
网络数链路言具价值带宽数传输率 传感器中数必须机做某处理数传输率降低定水适应数链 路性
章讨实现数率消减方法介绍根需传输信息数率功执行力 间必须进行权衡
2 压缩截断 两种方法降低数传输率
l 数压缩数压缩数变换效率更高形式变换保留数原全部
（全部）信息面重建需恢复原始数
l 数截断数截断降低数传输率丢掉部分数程中部分信息 会丢失
3 视频数 压缩视频信号方法充分利图中冗余降低描述素需均 特数
采更复杂方法进行进步压缩方法建立类似傅里叶变换概念基 础图位移空间变换频率空间然发送频率空间表示系数 典型图中部分信息应空间频率相较低省略高频分量缩短高频分量 系数样处理减少需特数
性度量标准穿目标尺度电视线数目操作员需数目电视线穿 目标完成探测识需电视线数越相求场景放成功 实现述功
旦数传输率降低低程度必考虑降低传送素数需 采数截断压缩
三类控制回路报告传感器精确回转测试性帧频关系：
a) 连续连续控制指操作员出简单速率输入操作员推动操杆传感器 显示方操作员推动操杆移动距离力量成正速率移动直 操作员停止动作
b) 开关量开关量控制指操作员间断出输入类似计算机键盘光 标控制
c) 图运动补偿图运动补偿控制模式利飞行器传感器万架信息 计算出传感器正指里呈现操作员场景中显示该指信息需 等收新视频
d) 非视频数
某数源数传输率较低（电视 FLIR 视频相）简易干 扰机需报告身状态需收集报告外部数
数源具高数传输率例雷达拦截定系统种传感 器产生原始数含十部雷达高达秒钟万脉信息种情况 考虑采折中办法数链路原始数传面处理外采 机载处理器千数点转换十目标识结果方位值
视频数数压缩技术部分类型数行视频数 情况类似重点数链路够支持数传输率受限素 素数链路距离抗干扰性造价密切相关
e) 降低数率功实施环节 数压缩重建应该传感器中完成应该数链路中完成存定 争议甚特殊情况特殊处理 作者倾降低数传输率功应该算作传感器系统部分数链 路中实现特时安装种效载荷系统更
1 概述
第十六章 数链设计权衡
章罗列数链设计问题权衡
2 基权衡 工作距离数传输率抗干扰余量成数链设计中紧密相关素 作距离直接受务需求牵引许容易确定参数太系统设计 者进行设计权衡
旦确定作距离数链路设计分两类范畴：
l 视距工作时成合理前提处理增益代面天线增益 便抗干扰余量相条件实现更数传输速率
l 视距外工作时天线增益权衡设计素非提供架型飞行
器作中继 作般规律更高抗干扰余量需更高频率更高频率会增加硬件成
系统设计者户言数传输率设计权衡中控素机处理技 术充分利电子技术技术进步等够显著减少定信息容必须传 输数量通合理设计控制回路系统软件适应数传输率降低造成 时延数延迟指出正确选择运知晓数链路技术限制 条件研制机系统然成功完成务受限制影响
综合考虑素数链路特性分等级描述容易实现（成低） 非常难实现（成高）
容易：
l 抗意干扰
l 防御反辐射武器
l 传感数远程面分发（抗干扰力）
l 视距范围抗干扰（仅通天线增益）
l 带处理增益高数率行链路 中等难度：
l 抗干扰行数链
l 抗盗欺骗
l 1~2Mbps 数率远程行数链具中等抗干扰余量
l 低截获概率行数链
l 视距范围提供导航数 困难：
l 10~12Mbs 数率视距范围行数链具较高抗干扰余量 者 1~2Mbs 数率视距外行数链具稍低抗干扰余量
极困难：
l 10~12Mbs 数率局外行数链具较高抗干扰余量
3 数链淘汰升级相关难点问题 设计采高传输率低数延迟没抗干扰余量低成 渡型数链路机系统日试图升级数链提供高抗干扰力 者明显数延迟网络会进入死胡 避免遇种情况整系统包括方式必须方法设 计：实现接受务性提供支撑重合理分配子系统 满足基需求济承受目标系统
4 未技术 技术角度数链系统高层次具促进效果技术措施表现 方面：
l 改进机载处理技术降低数传输率求
l 更理解操作员执行务力务流程设计够优利现 数传输率
1 概述
第十七章 发射系统
章中讨中型飞行器发射特采需跑道道路开 放区域概念发射技术
2 基问题考虑 发射回收应考虑基参数较简单物理学相关 线性运动方程
v2 2aSn
（171）
动方程
做功动等价性
KE 1 mv2
2
KE FS
（172）
（173）
式中：v 速度a 加速度（减速度）n 效率子m 加速总质量
F 力S 力作距离（发射作距离回收缓距离称作程）
真正系统程加速度变化效率子 n 种种变化考 虑进验调节子
避免问题发射器设计允许段控力积累时间够拉 出现明显时提供需动某种程度需较长程
3 固定翼机发射方法
简单方法模型飞机手抛发射该方法实仅适非 常轻飞行器
常规轮式起飞该方法通常需块预先准备场 机特靶机空中发射固定翼飞机通常需涡喷发动机提供 动力
果面整型机采低成车载发射方法 种较新奇机发射方法种旋转发射系统
接讨采非常规方法发射回收型机
l 导轨弹射器 机固定导轨滑轨加速发射速度装置称导轨弹射器
l 气动弹射器 气动弹射器压缩气体空气提供动力加速机达飞行速度
l 液气混合弹射器 液气混合弹射器基原理利压缩气态氮作发射动力源
l 机零长火箭助推发射
零长发射适导轨飞行器直接固定装置起飞旦起飞 飞行
机火箭助推（RATO）设计考虑点：
l 量（量）需求 火箭助推器设计者需解需加速飞行器质量火箭助推器燃 时飞行器需速度两项决定作飞行器量终决定火箭 助推器需量者量通量动量方程出：
I m (v1 v0 )
（174）
式中质量 m 单位千克速度单位米秒计算出量单位 牛·秒（N·s）固定弹射器 v0 等 0
l 需推进剂重量 推进剂释放量量取决推进剂类型火箭身设 计效率 推进剂燃烧单位质量推进剂产生量度量简单 需总量发动机提供出需推进剂重量估计 值
整套火箭助推器总重量粗略估算推进剂重量 2 倍
l 推力燃烧时间加速度 火箭释放量定时间段产生推力 F 时间积：
I F (t1 t0 )
具定质量 m（重量 w）飞行器加速度表示
a F F g
m w
（175）
（176）
飞行器（搭载子系统）够承受加速度非常重通常 机身结构设计决定加速度飞行器重量已知时推力燃烧时 间面公式计算
l 火箭助推器结构设计 火箭助推器种方式飞行器连接取决飞行器设计结构硬 支点位置 情况火箭助推起飞系统般设计成发射时产生火箭推力通 飞行器重心 零长火箭助推起飞推力方必须倾斜支撑飞行器重量直 足够快速度运动产生升力止
l 点火系统 火箭助推起飞点火系统头部喷端进入火箭燃烧室点火 器发动机分开运输存放发射前现场安装种点火系统 独特系统特点户求设定
l 火箭助推器分离 助推器结构件通气动机械弹道方法飞行器分离分离系 统选择取决结构件飞快必须方抛弃
l 发射设备 发射架飞行器机翼水机头抬起形成适宜发射角架特定 飞行器独发射角 锁定释放机构飞行器离架前免受阵风发动机起动击力影响火箭 助推器点火瞬间够动释放飞行器
4 垂直起降机发射 出军事行动机动性考虑通常需垂直起降机够某种车辆台操 作该车辆台应该包含运输程中固定机设备检测起动维修 设备
1 概述 介绍常机回收方法
第十八章 回收系统
2 常规着陆 固定翼机常回收方法全尺寸飞机相似处：跑道降落非 常飞行器外种回收方法机必须装起落架（机轮）时 控制系统必须够完成固定翼飞机常规拉操作
种常适跑道降落技术机装尾钩跑道安装拦阻 装置
目前普遍拦阻装置吸器两种：
l 摩擦制动绕着缆绳带子卷筒缆绳带子连接甲板拦阻索 摩擦制动时制动力通常预先设定制动距离（机拦阻 距离）取决机重量着陆速度
l 旋转液压制动带转子简易水涡轮绕着尼龙带卷筒衔接 旋转液压制动时机重量着陆速度变化会飞行器 位置停止认恒定距离拦截装置然设计点间 10~20误差接受
3 垂直网回收系统 垂直网概念跑道拦阻系统然派生产物基构造中回收网悬挂两 根立杆网线末端立杆绳索相连立杆绳索次连接吸器垂直网通常 架子线悬挂面方样机停住时悬挂网 拦阻网通常安装机身前部拉螺旋桨 拦阻网系统成功关键拦阻网身设计设计非常重方面 机飞入网精度高
4 降落伞回收 降落伞求机足够载重容量容纳堆积降落伞
标准降落伞缺点开伞方难控制降落伞展开机降受 变化常风场影响面风较情况飞机着面拖拉造
成损坏落释放装置必减少漂移距离降落伞通常控 制低高度开 果降落伞落水面求机够保护部系统免受水浸泡 克服标准降落伞存问题年开始滑翔伞翼伞充气伞
5 垂直起降机回收 垂直起降机具机甲板间保持相较低速度优势导 致相较低量转移需求 舰操作垂直起降机需末段踪导航系统适合舰操作飞机 结构合适捕获设备确保旦着陆甲板机稳固时会 影响舰船操作
6 空中吊挂回收 空中吊挂回收系统（MARS）机回收提供种新途径回收 舰船外进行需普通直升机机货物样卸甲板 目前完全现役直升机配备吸绞盘辅助吊舱促成务组件 直升机够伞降机进行空中捞
7 舰回收 数情况舰船空间限求舰操作具高度性 样没量配件供应情况保持系统良运行 务效性指安全回收外系统必须易架设需少量操作员 回收机损伤 机采回收方式必须具高度性舰船造成伤害
第十九章 发射回收设计权衡
1 机发射方法权衡
l 跑道预设起飞场 轮式起飞 车载式发射
l 气动导轨弹射器 开缝汽缸型 空气马达型
l 液气混合导轨弹射器
l 火箭助推起飞发射器 分方法优缺点进行分析
图 191 种系统耗费发射次数关系中住假合适尺寸火 箭研发费高发射次数较少时选择火箭助推发射系统较 吸引力方面果需进行次发射选择轨道发射较划算 机研发员发射器种选择必须通评估种发射原理优缺点 决定种特定飞行器务求佳选择总设计者应设计 初期选择发射系统种类便发射素融合设计方方面面形成
总系统样够消极减发射程中产生问题概率
图 191 导轨弹射火箭助推起飞两种发射方式进行成权衡
2 回收方法权衡
l 跑道预设着陆场 轮式着陆 滑撬着陆机腹着陆
l 垂直网系统
l 伞降回收
l 翼伞回收
l 垂直起降飞行器
l 空中吊挂回收
3 总结 机系统整体权衡必须时包括发射回收两部分部分机系统 两需求相互独立发射回收方法权衡较必须完整 机系统基设计时进行
没种发射回收技术适合机务求机体设计决定特 定项目种合适技术
机发射回收问题必须项目设计初期加考虑否风险 仅仅飞行器设计做出妥协整务做出妥协
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