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第1章 绪论 1

1.1导航的基本概念 1

1.1.1什么是导航 1

1.1.2什么是定位 2

1.1.3导航系统 2

1.1.4自主导航与非自主导航 3

1.1.5时间系统与坐标系 3

1.2导航技术的发展 3

1.2.1古老而常青的天文导航 4

1.2.2应用广泛的无线电导航 6

1.2.3军事特色鲜明的惯性导航 8

1.2.4方兴未艾的卫星导航 9

参考文献 10

第2章 导航基础知识 11

2.1球面三角形基本知识 11

2.1.1天球的概念 11

2.1.2球面三角形 13

2.1.3球面三角形的基本公式 16

2.2地球的基本知识 20

2.2.1地球的运动 20

2.2.2地球参考椭球 22

2.2.3地球引力与重力 23

2.3时间系统与空间坐标 33

2.3.1时间系统 33

2.3.2常用坐标系 35

2.3.3坐标转换矩阵 38

2.3.4姿态表示 40

参考文献 43

第3章 惯性导航 44

3.1航位推算方法 44

3.2惯性导航系统组成 46

3.3惯性传感器 47

3.3.1加速度计 47

3.3.2陀螺仪 52

3.3.3惯性传感器的主要性能指标 59

3.4惯性测量单元 62

3.5惯性导航处理器 63

3.6初始化与对准 65

3.6.1位置和速度的初始化 65

3.6.2惯性导航系统的粗对准 65

3.6.3惯性导航系统的精对准 68

3.7惯性导航系统的主要性能指标 69

参考文献 70

第4章 无线电导航 71

4.1无线电导航的基本原理 71

4.1.1无线电导航系统组成与工作流程 71

4.1.2无线电导航信号的传播 72

4.1.3无线电导航定位的位置线与位置面 75

4.2无线电导航系统的分类 82

4.3无线电导航系统的性能指标 84

4.4双曲线导航 87

4.4.1双曲线导航问题的求解 87

4.4.2“罗兰-C”系统 89

参考文献 93

第5章 卫星导航 94

5.1概述 94

5.1.1卫星导航系统的组成 94

5.1.2卫星导航系统的特点 95

5.1.3卫星导航定位基本原理 96

5.1.4卫星导航系统的主要误差 102

5.1.5卫星导航系统的应用 105

5.2 GPS系统 105

5.2.1 GPS的系统构成 106

5.2.2 GPS信号与电文 108

5.3北斗卫星导航系统 112

5.3.1系统组成与服务 113

5.3.2卫星信号 115

5.3.3系统应用及发展 116

5.4其他卫星导航系统 118

5.4.1 GLONASS卫星导航系统 118

5.4.2伽利略卫星导航系统 120

参考文献 122

第6章 特征匹配导航 123

6.1地形匹配导航 123

6.1.1地形轮廓匹配导航原理 124

6.1.2地形测量设备 127

6.2图像匹配导航 128

6.2.1图像匹配导航原理 129

6.2.2图像特征提取与匹配 131

6.2.3图像传感器 133

6.3地图匹配导航 135

6.3.1地图匹配导航原理 135

6.4地磁匹配导航 138

6.4.1地磁场概述 138

6.4.2地磁匹配导航原理 142

6.4.3地磁图适配性分析 143

参考文献 146

第7章 天文导航 147

7.1概述 147

7.1.1天文年历与天文钟 148

7.1.2天文导航技术的应用 149

7.1.3天文导航技术的新发展 150

7.2航海天文导航 153

7.2.1航海天文定位 154

7.2.2航海天文定向原理 161

7.3航天天文导航 162

7.3.1航天天文导航中的位置面 162

7.3.2航天天文导航中的简化量测方程 166

参考文献 173

第8章 组合导航 174

8.1概述 174

8.2组合导航的滤波方法 175

8.2.1最小二乘组合导航算法 176

8.2.2卡尔曼滤波组合导航算法 177

8.2.3联邦滤波组合导航算法 182

8.3惯性/卫星组合导航 183

8.3.1组合导航的结构 183

8.3.2松组合导航系统模型 184

8.3.3松组合导航系统车载试验案例 187

8.4组合导航系统设计 189

参考文献 195