舰船半解析式惯性导航原理及应用PDF电子书下载

第1章 惯性导航基础知识 1

1.1 地球与地球重力场 1

1.1.1 地球与导航物理量描述 1

1.1.2 地球重力场 6

1.1.3 惯导常用坐标系与坐标变换 9

1.2 惯性导航基本理论 16

1.2.1 惯性导航的牛顿定律基础 16

1.2.2 舒勒调整原理 23

1.3 半解析式惯性导航系统及其数学描述方程 26

1.3.1 半解析式惯性导航系统 26

1.3.2 惯性导航系统的控制方程 27

1.3.3 惯性导航系统的基本方程 32

第2章 半解析式惯导系统误差分析和阻尼 37

2.1 无阻尼惯性导航系统的误差分析 37

2.1.1 无阻尼惯性导航系统的误差方程 37

2.1.2 静基座下的无阻尼惯性导航系统误差分析 42

2.1.3 重力异常对惯性导航系统误差的影响 60

2.2 惯性导航系统的阻尼 63

2.2.1 外水平阻尼 66

2.2.2 方位阻尼 71

2.2.3 全阻尼 73

2.2.4 阻尼网络设计 74

2.3 惯性导航系统的统一方程 83

2.3.1 工作状态的统一控制方程 83

2.3.2 工作状态转换时的超调 86

2.3.3 惯性导航系统的仿真模型建立 90

第3章 惯性导航系统的初始对准与测漂 95

3.1 惯性导航系统的初始对准 96

3.1.1 粗对准 96

3.1.2 精对准 99

3.1.3 初始对准精度分析 112

3.2 陀螺仪测漂 124

3.2.1 惯性器件误差模型 124

3.2.2 陀螺漂移的测定与补偿 129

3.2.3 陀螺标度因数的测定与修正 136

3.2.4 利用舒勒回路特性确定系统标度 139

3.3 加速度计标定 140

3.3.1 加速度计误差模型 140

3.3.2 加速度计的零位标定 143

第4章 惯性导航系统的综合校正 144

4.1 常值综合校正和随机综合校正 144

4.1.1 ψ方程 144

4.1.2 外部信息综合校正方法 151

4.2 基于卡尔曼滤波的综合校正 165

4.3 采用组合导航方法的综合校正 171

4.3.1 状态方程的建立 171

4.3.2 量测方程的建立 174

4.4 弱航态约束的水下惯性导航系统综合校正 175

4.4.1 弱航态约束的综合校正原理 175

4.4.2 弱航态约束的陀螺漂移估计 176

4.4.3 航向缺失时弱航态综合校正 178

第5章 水下运载器定深旋回时惯导位置误差分析 186

5.1 水下运载器定深旋回时的性能分析 186

5.1.1 旋回性运动简析 186

5.1.2 旋回运动参数分析 187

5.2 水下运载器定深旋回时的位置误差估计分析 189

5.2.1 转舵阶段水下运载器位置误差估计模型 189

5.2.2 过渡阶段水下运载器位置误差估计模型 189

5.2.3 旋回阶段水下运载器位置误差估计模型 191

5.3 定深旋回时水下运载器的位置误差评估 204

5.3.1 离差度量法 205

5.3.2 定深旋回时水下运载器的位置误差评估实验与分析 205

第6章 惯性导航信息处理中的数学方法 214

6.1 自回归滑动平均（ARMA）平稳序列参数测量的估计 214

6.1.1 自回归滑动平均ARMA（p,q） 214

6.1.2 序列的预处理 216

6.2 惯性导航信息的线性估计方法 220

6.2.1 卡尔曼滤波算法 222

6.2.2 卡尔曼滤波效能评估 236

6.3 基于熵权的导航信息估计算法效能分析 248

6.3.1 熵权法确定指标权重 249

6.3.2 基于熵权的估计算法效能分析方法 252

6.3.3 估计算法效能分析仿真 252

附录A 线性定常系统的控制性能分析 262

A.1 线性系统的数学描述 262

A.1.1 线性系统及其性质 262

A.1.2 定常线性系统及其求解 263

A.1.3 线性时变系统及其求解 265

A.2 能控性和能观测性的分析 265

A.2.1 系统的能控性 265

A.2.2 系统的能观性 266

A.3 定常线性系统结构及零极点分析 268

A.3.1 线性系统的标准结构 268

A.3.2 传递函数的零极相消 270

A.3.3 极点配置与系统镇定 271

A.4 状态观测器的数学描述 272

A.4.1 状态观测器的一般描述 272

A.4.2 离散定常系统的观测器描述 274

A.5 系统稳定性分析 275

A.5.1 稳定性 275

A.5.2 李雅普诺夫函数 276

A.5.3 李雅普诺夫函数的构成 276

A.6 黎卡提方程 278

A.6.1 控制系统的黎卡提方程 278

A.6.2 终端时刻T的伴随变量P（t）的确定 279

附录B Runge-Kutta法 280

参考文献 282