航天测量船船姿数据处理方法PDF电子书下载

第1章 基础知识 1

1.1 误差基本概念 1

1.1.1 误差的来源 1

1.1.2 误差的分类 2

1.1.3 误差的表示方法 5

1.1.4 标准误差的简便计算法 7

1.1.5 误差的正态分布 9

1.1.6 高斯误差定律 11

1.1.7 误差传播 12

1.1.8 测量误差的相关性与相关性统计 13

1.2 矩阵与矢量 15

1.2.1 矩阵 15

1.2.2 行列式 26

1.2.3 矢量 30

1.2.4 二次型 33

1.2.5 矩阵和矢量的微分 41

第2章 参数估计 47

2.1 随机变量 47

2.1.1 随机变量及其分布 47

2.1.2 随机变量的数字特征 53

2.2 估计理论 57

2.2.1 总体与样本 57

2.2.2 样本特征数与总体数字特征 57

2.2.3 总体参数的点估计 59

2.3 线性模型参数估计 64

2.3.1 线性模型 64

2.3.2 最小二乘法估计 66

2.3.3 具有线性约束的参数佑计 69

2.3.4 线性模型未知参数的贝叶斯估计 71

2.3.5 压缩估计方法 74

2.3.6 岭估计 80

2.3.7 主成分估计 81

2.4 几种估计方法之间的关系 86

2.4.1 贝叶斯估计与James-Stein估计的关系 86

2.4.2 岭估计与最小二乘法估计的关系 87

2.4.3 岭估计与约束估计、贝叶斯估计的关系 88

第3章 状态矢量和状态矢量方程 90

3.1 状态空间与状态方程 90

3.1.1 状态空间模型 91

3.1.2 状态空间表达式的标准形式 94

3.2 状态转移矩阵 97

3.3 离散事件线性状态方程 99

3.3.1 离散状态方程的建立 99

3.3.2 离散状态方程的求解 100

第4章 航天测船船姿船位测量系统与船用坐标系 105

4.1 航天测量船惯性导航系统概述 106

4.1.1 惯性导航系统组成 106

4.1.2 惯性导航系统使用特点 107

4.1.3 惯导测量元素 108

4.2 航天测量船船体变形测量设备概述 108

4.2.1 船体变形测量技术简介 109

4.2.2 变形测量元素 111

4.3 船用坐标系 112

4.3.1 测量坐标系O-XcYcZc 113

4.3.2 惯导甲板坐标系O-XjYjZj 113

4.3.3 惯导地平坐标系O-XgYgZg 113

4.4 船用坐标系之间的关系 114

4.4.1 测量坐标系与惯导甲板坐标系之间的关系 115

4.4.2 惯导地平坐标系和惯导甲板坐标系之间的关系 115

4.4.3 测量坐标系与惯导地平坐标系之间的关系 115

第5章 船姿数据预处理 117

5.1 船摇数据与外测数据 117

5.1.1 船摇数据 119

5.1.2 船摇对外弹道测量数据的影响 121

5.1.3 船摇修正效果 121

5.2 船摇数据连续化处理 123

5.3 船姿数据合理性检验 124

5.3.1 最小二乘法 124

5.3.2 时间序列分析法 125

5.4 船姿数据平滑处理 126

5.4.1 平均法 126

5.4.2 五点三次平滑法 129

5.4.3 数据平滑方法的实质 132

第6章 船摇运动数学模型 134

6.1 数据的分类和特性 134

6.1.1 确定性数据的频谱特性 134

6.1.2 随机数据的基本特性 136

6.2 测量误差的概率特性分析 142

6.2.1 测量误差概率特性的估计 142

6.2.2 高频测量误差分量的统计相关函数 143

6.2.3 多次测量数据低频测量误差分量的概率特性 145

6.2.4 统计相关函数的逼近 145

6.3 船摇数据误差特性分析 146

6.3.1 平稳序列的周期图 146

6.3.2 船摇数据隐周期辨识方法 152

6.3.3 船摇数据频谱分析 159

6.3.4 船摇数据测量噪声误差估计 162

6.4 船摇运动的微分方程 165

6.4.1 船摇运动微分方程 165

6.4.2 船摇运动微分方程的离散化 166

第7章 船摇数据处理的状态方程法 169

7.1 极大似然方法 169

7.1.1 极大似然参数识别方法 170

7.1.2 船摇运动微分方程的简化 172

7.1.3 指数递推滤波器 178

7.1.4 极大似然方法与几种数字滤波方法的比较 179

7.2 最小二乘滤波方法 185

7.2.1 增长记忆最小二乘滤波方法 185

7.2.2 加权最小二乘滤波方法 186

7.3 卡尔曼滤波方法 187

7.3.1 维纳滤波 187

7.3.2 卡尔曼滤波方法 192

7.4 小波滤波 204

7.4.1 小波变换及小波滤波基本原理 205

7.4.2 小波滤波的基本方法 208

第8章 船摇数据处理的时间序列分析方法 218

8.1 时间序列模型 218

8.1.1 AR模型及其参数估计 221

8.1.2 MA模型及其参数估计 224

8.1.3 ARMA模型及其参数估计 228

8.1.4 时序数据的检验 235

8.1.5 平稳时间序列建模 239

8.1.6 非平稳时间序列 243

8.2 船摇数据的统计模型 260

8.2.1 船摇数据时间序列模型 260

8.2.2 船摇数据时间序列模型的定阶 262

8.2.3 模型参数识别 283

8.3 船摇数据的滤波与预报方法 285

8.3.1 船摇数据的滤波方法 285

8.3.2 船摇数据的预报方法 287

8.4 船摇数据处理时序法与极大似然方法的比较 293

8.4.1 船摇滤波结果 293

8.4.2 船摇预报结果 295

8.4.3 两种船摇数据处理结果比较分析 296

第9章 船姿数据应用 298

9.1 船姿数据修正 298

9.1.1 测量坐标系与惯导甲板坐标系的转换 299

9.1.2 惯导甲板坐标系与惯导地平坐标系的转换 301

9.1.3 举例 302

9.2 等效船摇角的计算 305

9.2.1 等效船摇角的计算方法 305

9.2.2 等效船摇角计算举例 310

9.3 船摇与目标前馈量计算 312

9.3.1 船载跟踪测量设备的视轴稳定 312

9.3.2 光学测量设备的船摇前馈计算方法 314

9.3.3 无线电跟踪测量设备船摇与目标前馈量计算方法 316

参考文献 320