磁力计辅助的惯性导航系统 基于IMU和磁力计的导航系统建模和仿真PDF电子书下载

第一章 概论 1

1.1意义 1

1.2应用和局限 2

1.3本书的目标 2

1.4本书的结构 3

第二章 捷联惯性导航系统 4

2.1惯性测量单元 4

2.1.1 IMU技术 5

2.1.2 IMU误差模型 7

2.2惯性导航系统 11

2.2.1惯性导航力学编排方程 12

2.2.2惯性导航系统误差模型 15

第三章 磁力计 18

3.1世界地磁场模型 18

3.1.1可用的地磁场模型 18

3.2磁力计类型 19

3.3磁力计误差源 20

第四章 卡尔曼滤波 29

4.1线性离散卡尔曼滤波 29

4.1.1惯性导航系统中卡尔曼滤波的目的 29

4.2卡尔曼滤波器收敛性 32

4.2.1非线性系统特性 32

4.2.2协方差矩阵计算 32

4.2.3模型不准确 33

4.2.4量测接受/拒绝准则 33

第五章 量测为矢量时的姿态确定 34

5.1双矢量集时的姿态确定 34

5.2卡尔曼滤波器的磁力计量测模型 35

5.3单轴姿态确定 37

第六章 MEMS IMU＋磁力计的地面对准 41

6.1粗对准 43

6.1.1蒙特卡罗仿真 43

6.1.2粗对准实验 45

6.2精对准 49

6.2.1蒙特卡罗仿真 49

6.2.2精对准实验 55

第七章 移动中姿态估计 65

7.1 GPS辅助IMU＋磁力计导航系统 65

7.2单轴姿态欧拉角确定 76

第八章 讨论和结论 79

附录A 世界地磁场模型2005 82

A.1世界地磁模型 82

A.2模型参数 83

A.3模型确定 86

A.4坐标系变换 87

A.5长期变量预测 88

A.6世界地磁模型推导 88

A.7模型系数 89

A.8磁场分量计算方程 92

A.9模型局限性 95

附录B 低成本MEMS IMU＋磁力计性能说明 96

附录C 惯性导航力学编排方程推导 98

附录D 惯性导航误差方程推导 100

D.1姿态误差 100

D.2速度误差 102

D.3位置误差 102

附录E 导航方程的状态空间描述 104

符号和缩略语 107

参考文献 110