具体描述
内容简介
本书将系统辨识理论应用于飞行器动力学系统，阐述如何应用飞行试验数据或地
面试验数据辨识飞行器动力学系统的本质参数，建立飞行器各动力学分系统的数学模
型。重点辨识气动力数学模型、气动热数学模型、惯性仪表误差数学模型、弹性结构动
力学数学模型、跷振数学模型和液体晃动数学模型。全书分理论与应用两大部分。理论
部分论述全面、系统，重点突出；应用部分突出实用，密切结合飞行器设计、试验、研制
实践中的实际问题，给出实例、具体算法和算式。这是一部理论与实践相结合的系统辨
识专著。
本书读者对象为在航空、航天领域从事系统辨识、系统仿真、系统分析、动力学系
统特性研究及实验研究的研究员、工程师、实验师和高校教师、研究生；也可作为系统
控制、系统仿真、系统辨识研究的专业人员的参考书。
作者简介
目录信息
第一章 绪论
1.1系统辨识与建模
1.2系统辨识基本思想
1.3系统辨识主要内容
1.4系统辨识主要功用
1.5飞行器系统辨识
1.5.1气动力参数辨识
1.5.2气动热参数辨识
1.5.3结构动力学参数辨识
1.5.4液体晃动模态参数辨识与跷振辨识
1.5.5惯性仪表误差系数辨识
第二章 模型辨识
2.1飞行器动力学系统数学模型
2.1.1飞行器刚体动力学系统
2.1.2飞行器弹性体的动力学系统
2.1.3含液体的飞行器动力学系统
2.2空气动力数学模型
2.2.1代数模型
2.2.2积分方程模型
2.2.3微分方程模型
2.3推力与环境数学模型
2.3.1推力数学模型
2.3.2重力数学模型
2.3.3标准大气密度
2.3.4大气湍流模型
2.4建模准则与优选算法
2.4.1最大信息量准则
2.4.2最大可信度准则
2.4.3F统计检验
2.4.4最小预测误差平方和准则
参考文献
第三章 状态估计
3.1卡尔曼滤波算法
3.1.1最小方差估计
3.1.2卡尔曼滤波
3.1.3广义卡尔曼滤波
3.1.4增广的广义卡尔曼滤波
3.1.5修正增益广义卡尔曼滤波
3.1.6平方根分解滤波
3.2分割算法
3.2.1分割定理
3.2.2广义分割算法
3.2.3广义多分割算法
3.2.4广义分割辨识算法
参考文献
第四章 参数估计
4.1时域最大似然法
4.1.1最大似然准则
4.1.2非线性动力学系统最大似然算法
4.1.3线性动力学系统最大似然算法
4.1.4修正最大似然准则
4.1.5输出误差法
4.1.6方程误差法
4.1.7最大似然近似算法
4.1.8灵敏度矩阵的递推算法
4.1.9最大似然递推算法
4.2频域最大似然法
4.2.1频域最大似然准则
4.2.2最大似然算法
4.2.3离散型最大似然算法
4.2.4频域输出误差法
4.2.5传递函数法
4.2.6方程误差法
4.2.7零添补技术
4.3线性模型参数估计
4.3.1最小二乘法
4.3.2贝叶斯法
4.3.3岭估计法
4.3.4超椭球法
4.3.5逐步回归法
4.3.6主成份法
4.3.7特征根法
4.3.8贝叶斯主成份法（PB回归法）
参考文献
第五章 辨识准度与系统验证
5.1参数估计准度评价准则
5.1.1估计偏差
5.1.2估计分散度
5.1.3克拉马－罗不等式
5.1.4不确定度椭球
5.2估计准度评价的简化算法
5.2.1灵敏度
5.2.2相关性
5.2.3克拉马－罗界
5.2.4修正克拉马－罗界
5.3参数的置信区间估计
5.3.1线性系统置信区间估计
5.3.2非线性系统置信区间估计
5.3.3非线性因子估计算法
5.4准度的工程判断
5.5系统验证
参考文献
第六章 试验设计
6.1刚体动力学系统输入与输出设计
6.1.1刚体动力学系统激振输入设计
6.1.2刚体动力学系统输出设计
6.1.3几何、物理和环境参数测量
6.2最优输入设计
6.2.1最优输入设计准则
6.2.2最优输入时域算法
6.3惯性仪表误差系数辨识的试验设计
6.3.1惯性仪表误差数学模型
6.3.2惯性仪表误差的地面试验
6.3.3惯性仪表误差的飞行试验
6.4弹性动力学系统试验设计
6.4.1系统的支承
6.4.2弹性系统输入设计
6.4.3弹性系统输出设计
6.5液体晃动试验设计
6.5.1相似律及试件设计
6.5.2液体晃动试验输入设计
6.5.3液体晃动试验输出设计
参考文献
第七章 试验数据的预处理及相容性检验
7.1飞行试验数据的预处理
7.1.1测量数据由电量到物理量的转换
7.1.2零位修正
7.1.3野点的识别、剔除与补正
7.1.4数据加密与采样时刻校正
7.1.5传感器安装位置校正
7.1.6数据的低通数字滤波
7.1.7实测数据数值微分
7.1.8不同观测量间的时延修正
7.2飞行试验数据的相容性检验
7.2.1六自由度飞行数据相容性检验数学模型
7.2.2相容性检验问题的一般描述
7.2.3飞行数据相容性检验实用算法
7.3结构测量模态参数预处理
7.3.1由复模态提取实模态
7.3.2插值扩阶
7.3.3统一标定
7.3.4模态的相关性分析
7.4气动参数可辨识性分析
7.4.1参数相关性分析
7.4.2可辨识性的工程分析
参考文献
第八章 飞行器气动参数辨识
8.1概述
8.2战术导弹气动力参数辨识
8.2.1飞航导弹气动力参数辨识
8.2.2地空导弹气动力参数辨识
8.2.3空空导弹气动力参数辨识
8.2.4反坦克导弹气动力参数辨识
8.2.5自旋导弹气动力参数辨识
8.3飞机气动力参数辨识
8.3.1飞机短周期运动气动力参数辨识
8.3.2飞机大攻角非定常气动力参数辨识
8.3.3飞机颤振系统辨识
8.3.4直升机气动力参数辨识
8.4再入体气动力参数辨识
8.4.1再入体气动力矩导数辨识
8.4.2小不对称气动参数辨识
8.4.3再入攻角和气动力导数估计
8.5弹丸气动力参数辨识
8.5.1太阳方位计的姿态测定
8.5.2弹丸气动力参数辨识数学模型
8.5.3气动力参数辨识对测试准度的要求
8.6鱼雷动力学系统参数辨识
8.6.1鱼雷动力学系统基本方程
8.6.2水动力参数辨识基本方程
8.6.3辨识仿真算例
8.7地面试验的气动力参数辨识
8.7.1模型自由飞气动力矩参数辨识
8.7.2模型自由飞气动力导数辨识
8.7.3风洞三自由度天平的参数辨识
8.8再入体气动热参数辨识
8.8.1气动热参数辨识的问题提出
8.8.2非线性热导率辨识
8.8.3再入体热流率时间历程辨识
参考文献
第九章 结构动力学参数辨识
9.1概述
9.2结构刚体模态参数辨识
9.2.1准刚体模态
9.2.2刚体惯性量辨识
9.2.3支承刚度辨识
9.2.4迭代校正
9.3结构弹性模态参数与动态载荷辨识
9.3.1模态参数频域辨识
9.3.2模态参数时域辨识
9.3.3捆绑式火箭模态辨识
9.3.4结构动态载荷辨识
9.4结构物理参数辨识
9.4.1矩阵型辨识算法
9.4.2元素型辨识算法
9.4.3子矩阵型辨识算法
9.4.4设计参数型辨识算法
9.4.5缩聚模型辨识算法
9.4.6准完善模型辨识算法
9.4.7完备空间模型辨识算法
9.4.8阻尼辨识
9.5建模错误诊断
9.5.1单纯诊断法
9.5.2模修型诊断法
9.6飞行器连接刚度辨识
9.6.1连接刚度辨识算法
9.6.2导弹连接刚度辨识
9.6.3连接刚度辨识的模型与初值选取
9.7结构辨识常用数学算式
9.7.1约束最小二乘法
9.7.2特征矢量导数算法
9.7.3对于误差因子的特征导数
参考文献
第十章 跷振（POGO）辨识与参数估计
10.1概述
10.2跷振系统动力学方程
10.2.1输液管路系统
10.2.2泵系统
10.2.3发动机推力系统
10.2.4结构系统
10.3跷振参数估计
10.3.1跷振试验
10.3.2跷振系统参数估计
10.3.3跷振飞行试验辨识
参考文献
第十一章 液体晃动的参数辨识
11.1概述
11.2液体晃动位势流解
11.2.1平底直圆柱贮箱
11.2.2圆环形平底贮箱
11.3液体晃动的等效力学模型
11.3.1平底圆柱贮箱
11.3.2平底圆环形贮箱
11.3.3平底“十”字分隔贮箱
11.4常阻尼液体晃动等效力学模型参数辨识
11.4.1常阻尼的频域法
11.4.2波高法
11.5非线性阻尼参数的辨识
11.5.1单自由度衰减波形
11.5.2衰减拍波形问题
11.6单自由度非线性的模型参数辨识
11.7具有多个基阶晃动非线性阻尼的模型参数辨识
参考文献
第十二章 惯性仪表误差系数辨识
12.1概述
12.2惯性仪表的数学模型
12.2.1平台的数学模型
12.2.2陀螺仪的数学模型
12.2.3加速度表的数学模型
12.2.4灵敏度矩阵
12.3误差系数辨识的观测方程组
12.4观测量及其噪声特性
12.4.1观测量表达式
12.4.2测量噪声特性
12.5辨识仿真计算与实测数据处理
12.5.1辨识仿真计算
12.5.2飞行试验后误差系数辨识
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
“飞行器系统辨识”——这书名瞬间在我脑海中构建起一幅画面：一位经验丰富的工程师，手持着复杂的图表和分析仪器，正在对一架精密的飞行器进行细致入微的“体检”。我猜测，这本书会深入探讨如何建立起一套完整的飞行器系统模型，并且如何利用实际观测数据来验证和修正这些模型。我尤其对书中可能会介绍的辨识算法感兴趣，比如最小二乘法、最大似然估计，甚至是贝叶斯辨识方法，这些听起来都充满了严谨的科学逻辑。我希望这本书能够详细阐述，如何通过不同类型的输入信号（比如操纵指令、环境扰动）和对应的输出信号（比如速度、姿态变化），来推断出飞行器系统中隐藏的参数和动态特性。我脑海中浮现的，是那些用于辨识飞行器气动特性、动力学特性，甚至是由飞行员输入带来的非线性特性的过程。如果书中能提供一些实际的辨识流程和工具介绍，那就更棒了。我期望这本书能够让我深刻理解，如何从复杂的输入输出关系中，“看见”飞行器的内在结构和运行规律，并能够准确地“识别”出它的每一个重要特征。
《飞行器系统辨识》这个书名，让我立刻想到的是那些在实验室里，工程师们一丝不苟地操作着各种仪器，进行着严谨而精密的实验场景。我猜想，这本书很可能是在深入剖析如何通过实际的测量和数据采集，来理解和掌握飞行器在不同工作条件下的行为特征。我脑海里浮现的，是那些复杂的图表和曲线，它们直观地展示了飞行器的性能参数，比如升力、阻力、推力等，以及这些参数是如何随速度、高度、攻角等因素变化的。我特别好奇的是，书中会不会介绍一些经典的辨识方法，例如模型辨识、参数辨识，甚至是状态观测器设计？这些概念听起来就充满科学的严谨性，让人觉得能够透过这些方法，真正地“看透”飞行器系统的本质。 我对那些具体的实验设计也充满期待，比如如何设计一个风洞实验来精确测量不同翼型在不同气流条件下的气动特性，或者如何搭建一个测试平台来评估发动机在极端环境下的可靠性。这本书会不会分享一些实际的案例研究，讲述工程师们是如何运用这些辨识技术，成功解决飞行器设计和运行过程中遇到的难题？我希望它能提供一些操作性的指导，让我能够理解这些理论知识是如何转化为实际应用的。
“飞行器系统辨识”——这个标题在我脑海中掀起了阵阵波澜。在我看来，辨识意味着一种深入的探究，一种对未知事物的解读。我好奇这本书是否会涉及那些高深莫测的控制理论，比如自适应控制、鲁棒控制，或者是模型预测控制？ 我想象着，书中可能会详细介绍如何根据飞行器的数学模型，设计出能够使其在各种扰动下依然保持稳定运行的控制律。 这是否意味着，这本书将带领读者走进一个充满数学公式和工程原理的世界？ 我期待看到一些关于飞行器姿态控制、导航与制导、甚至是飞行路径优化的讨论。 也许，书中还会触及到一些先进的传感技术，比如激光雷达、毫米波雷达，以及它们如何为飞行器提供精确的环境感知能力。 我尤其对书中可能包含的仿真模拟部分感到兴奋，通过计算机模拟，我们可以预演飞行器的各种行为，从而优化设计，提高安全性。 如果这本书能够让我对飞行器产生一种“灵魂”上的理解，不仅仅是其机械结构，更是其“智慧”所在，那将是非常棒的体验。
这本书的封面上印着“飞行器系统辨识”几个字，我当时被这个标题深深吸引了。在我心目中，飞行器本身就是一项了不起的工程奇迹，而“辨识”这个词，则瞬间勾勒出一幅神秘而又充满挑战的画面。我联想到那些科幻电影里，主角们如何通过分析复杂的飞行器数据，洞察其潜在的问题，或是破解未知飞船的奥秘。这本书会不会讲述一些关于人工智能在飞行器故障诊断中的应用？亦或是探讨如何通过传感器网络，实时监测飞行器的运行状态，并在关键时刻发出预警？ 我想象着书中可能会详细介绍各种先进的传感器技术，比如陀螺仪、加速度计、GPS模块，以及它们如何协同工作，为飞行器的大脑提供源源不断的信息。也许还会涉及一些复杂的数学模型和算法，用于处理和分析这些海量数据，从而“辨识”出飞行器系统的每一个细微变化。 我对其中关于“系统”的理解也很有兴趣，这是否意味着不仅仅是单个部件的分析，而是整个飞行器作为一个有机整体，其各个子系统之间的相互作用和影响？比如，动力系统、导航系统、控制系统，它们之间是如何相互制约又相互协作的？ 如果书中真的能解答这些疑问，那将是一次多么令人兴奋的阅读体验！ 我希望这本书能让我从一个全新的视角去理解飞行器，不仅仅是它们飞行的姿态，更是它们内在的“思考”和“感知”能力。
这本《飞行器系统辨识》的名字，一下子就抓住了我内心深处对飞行器“内心世界”的好奇。我总觉得，飞行器不仅仅是一堆钢铁和机械的组合，它一定有着自己独特的“语言”和“逻辑”。 我猜想，这本书或许会着重探讨如何通过分析飞行器在不同飞行阶段产生的各种信号，来理解它的“健康状况”。 比如，当发动机发出轻微的异常抖动时，我们如何通过辨识这些微妙的变化，提前预知潜在的故障？ 我对书中可能涉及的信号处理技术非常感兴趣，像是傅里叶变换、小波分析，以及这些技术是如何被用来从嘈杂的数据中提取出有用的信息。 我也很好奇，这本书是否会介绍一些机器学习或者深度学习的方法，来训练一个能够自主学习和识别飞行器系统异常的智能模型。 想象一下，一个能够像医生一样，通过“听诊”和“体检”，就能准确判断飞行器“病症”的系统，这该是多么令人惊叹的技术！ 我希望这本书能让我了解到，如何从数据的海洋中，找到那些隐藏的“飞行器语言”，并最终实现对飞行器系统的精准“诊断”。
