第1章 引言 1
1.1 导航 1
1.2 惯性导航 2
1.3 捷联技术 2
1.4 本书的编排 3
参考文献 4
第2章 惯性导航的基本原理与发展历程 5
2.1 基本概念 5
2.2 小结 7
2.3 发展历程 8
2.4 当代惯性导航系统 10
2.5 惯性敏感器的发展趋势 10
参考文献 11
第3章 捷联惯性导航系统的基本原理 12
3.1 概述 12
3.2 简单的二维捷联导航系统 12
3.3 参考坐标系 14
3.4 三维捷联导航系统的基本分析 15
3.5 捷联系统的机械编排 18
3.6 捷联姿态表达式 24
3.7 详细导航方程 33
参考文献 39
第4章 陀螺技术1 41
4.1 概述 41
4.2 常规敏感器 42
4.3 速率敏感器 59
4.4 振动陀螺 62
4.5 低温器件 70
4.6 静电悬浮陀螺 73
4.7 其他的角运动敏感器件 74
参考文献 78
第5章 陀螺技术2 80
5.1 光学敏感器 80
5.2 冷原子敏感器 99
5.3 陀螺技术小结 102
参考文献 104
第6章 加速度计和多功能敏感器技术 106
6.1 概述 106
6.2 平移运动的测量 106
6.3 机械敏感器 107
6.4 固态加速度计 112
6.5 多功能敏感器 119
6.6 角加速度计 125
6.7 倾斜仪 127
6.8 加速度计和多功能敏感器技术小结 127
参考文献 128
第7章 微型惯性敏感器 129
7.1 概述 129
7.2 硅加工 131
7.3 微型陀螺技术 131
7.4 微型加速度计技术 139
7.5 微型光机电系统 144
7.6 多轴／旋转构件 144
7.7 基于微机电系统的惯性测量装置 144
7.8 系统集成 146
7.9 小结 146
参考文献 147
第8章 测试、标定和补偿 148
8.1 概述 148
8.2 试验原理 148
8.3 试验设备 150
8.4 数据记录设备 150
8.5 陀螺仪试验 151
8.6 加速度计试验 164
8.7 标定与误差补偿 171
8.8 惯性导航系统的测试 173
8.9 半实物仿真测试 175
参考文献 176
第9章 捷联系统技术 178
9.1 概述 178
9.2 捷联导航系统的组成 178
9.3 仪表组件 179
9.4 仪表的电子部件 183
9.5 姿态计算机 184
9.6 导航计算机 185
9.7 电源调整 186
9.8 减振基座 186
9.9 小结 187
参考文献 188
第10章 惯性导航系统的对准 189
10.1 概述 189
10.2 基本原理 189
10.3 地面对准 193
10.4 空中对准 198
10.5 海上的对准 206
参考文献 211
第11章 捷联导航系统计算 212
11.1 概述 212
11.2 姿态计算 212
11.3 加速度矢量变换算法 223
11.4 导航算法 226
11.5 小结 228
参考文献 229
第12章 广义系统性能分析 231
12.1 概述 231
12.2 二维捷联惯性导航系统误差传播 231
12.3 广义误差方程 236
12.4 分析评估 242
12.5 通过仿真手段进行评估 251
12.6 捷联系统性能的运动相关性 255
12.7 小结 261
参考文献 261
第13章 组合导航系统 263
13.1 概述 263
13.2 基本原理 263
13.3 外部辅助导航设备 264
13.4 机载测量 275
13.5 系统综合 280
13.6 卡尔曼滤波在辅助惯性导航系统中的应用 281
13.7 INS-GPS组合 287
13.8 多敏感器组合导航 293
13.9 小结 294
参考文献 294
第14章 设计举例 296
14.1 概述 296
14.2 需求背景 296
14.3 导航系统要求 297
14.4 选择捷联惯导的原因 299
14.5 导航系统设计和分析过程 300
14.6 试验、标定和补偿要求 308
14.7 用辅助方式提高性能 309
14.8 小结 309
参考文献 309
第15章 惯性敏感器和惯性系统的其他应用 310
15.1 概述 310
15.2 井孔勘探 310
15.3 船舶惯性导航系统（SINS） 318
15.4 运载体的稳定与控制 320
15.5 设备稳定 330
15.6 大地与地球物理测量和基本物理现象的观测 347
15.7 其他应用 350
15.8 小结 355
参考文献 356
附录A 卡尔曼滤波 358
附录B 惯性导航系统的误差预估 364
附录C 惯性系统结构形式 367
附录D GPS与GLONASS卫星导航系统的比较 370
符号表 374
术语简介 377