依照航天工程研制任务和管理来划分,控制系统是飞行控制系统和测试发射控制系统的总称,它包括导航、制导、姿态控制、电子综合、检测干和发射控制诸分系统(图1-2)。而将导航、制导、姿态控制及弹(箭)电子综台等系统称做飞行控制系统。
“导航”是确定飞行器在初始条件下和飞行中的状态参数。利用测量元件测量飞行器运动参数,以拾取的测量直接或经过计算,把它们表示成一定坐标系中的角度、速度、位置等状态量,则是导航过程。而由测量、传递、转换及计算等环节组成,并能给出飞行器初始状态和飞行状态量的系统是导航系统。
“制导”是选择使飞行器从某一飞行状态达到要求状态的机动规律。利用导航状态量,按照给定的制导律,生成制导指令,操纵飞行器推力矢量变化来控制质心运动,达到期望的终端条件时准确关闭发动机,保证弹头落点偏差小或空间有效载荷准确进入轨道。由导航状态量的处理、生成制导指令、控制发动机推力(推力终止、推力矢量控制)等环节组成的系统是制导系统。
惯性制导是利用惯性器件量测量,经过弹(箭)载计算机(或其它计算装置)解算生成制导指令,完成制导功能。由这些硬、软件构成的系统则为惯性制导系统。
组合制导是以惯性导航为基础,利用其它导航装置的量测量对惯性器件量测量进行校正、对比,经滤波处理形成误差小的组合状态量,用以产生制导指令,完成制导功能。由此二者构成的系统称为组合制导系统。
“姿态控制”是保证飞行器状态稳定和执行制导所要求的机动(姿态机动和质心机动)。利用姿态敏感器件量测量、导航状态量和导引信息,经过控制装置形成控制指令,操纵飞行器姿态运动,实现跟踪飞行程序角、制导导引要求和克服多种干扰影响,保持飞行器运动稳定性,确保姿态角的偏差和质心坐标偏离程序指令值的容许控制精度。由敏感器件、控制装置与被控对象——飞行器构成的闭环就是姿态控制系统。姿态控制系统是控制系统与稳定飞行器绕质心的运动。
“电子综合(弹、箭系统综合)”是保证飞行控制系统功能实现的系统工程综合。对系统的测量装置、中间装置、执行机构和电源配电装置等的输入/输出信息、电路匹配、信息采集、传送和分配方式、动作时序与操纵(作动)关系及供电管理等进行软件与硬件的工程综合,保证飞行控制功能的工程实现。
“测试发射控制”是对飞行控制系统实行检测、状态与操作进程的监视、控制,操纵飞行器点火发射。由测试与发射控制两部分组成,具有在地面对飞行器进行检测、初始对准、状态监视和操纵发射等功能的硬、软件系统是测试发射控制系统。