第1章 导航技术概论 1
1.1概述 1
1.1.1导航、制导与控制 1
1.1.2导航技术的起源与发展 2
1.2几种典型的导航系统 7
1.2.1无线电导航技术 8
1.2.2伏尔导航系统 16
1.2.3多普勒导航系统 16
1.2.4塔康导航系统 18
1.2.5罗兰导航系统 19
1.2.6卫星导航 21
1.2.7惯性导航系统 23
1.2.8天文导航系统 24
1.3导航技术的发展趋势 25
1.3.1现代军事作战对导航的要求及其发展 25
1.3.2 21世纪导航技术发展的主要趋势 28
1.4本章小结 30
思考题 30
第2章 组合导航的基本概念 31
2.1惯性导航与组合导航 31
2.2基本的组合导航系统 32
2.3组合导航的基本要求 34
2.4组合导航的主要研究内容 35
2.5本章小结 36
思考题 37
第3章 组合导航的基本构成与工作模式 38
3.1组合导航系统的基本构成 38
3.2组合导航系统的工作模式 40
3.3组合导航系统导航状态估计方法 42
3.3.1直接法 43
3.3.2间接法 44
3.4组合导航系统容错方案 45
3.5组合导航系统的误差修正 46
3.6本章小结 46
思考题 46
第4章 导航系统误差分析与建模方法 47
4.1惯性导航系统基本原理 47
4.1.1陀螺仪 49
4.1.2速率陀螺仪 55
4.1.3加速度计 56
4.1.4平台式惯性导航 60
4.1.5捷联式惯性导航 61
4.2惯性导航系统误差分析 63
4.2.1陀螺仪的漂移 63
4.2.2加速度计误差 65
4.2.3解析式陀螺稳定平台误差传递与误差模型 65
4.2.4当地水平式惯性平台误差模型 69
4.3卫星导航系统误差分析 76
4.3.1 GPS系统 76
4.3.2 GLONASS系统 84
4.3.3伽利略导航系统 85
4.3.4北斗导航系统 87
4.3.5卫星导航系统误差分析 90
4.3.6卫星导航系统误差模型 92
4.4天文导航系统误差分析 94
4.4.1天文导航系统对惯性基准误差的观测 94
4.4.2天文导航系统的误差分析与误差模式 96
4.5本章小结 100
思考题 100
第5章 组合导航系统状态估计方法 101
5.1多传感器信息融合概述 101
5.1.1信息融合的基本概念 101
5.1.2信息融合的特点 103
5.1.3信息融合的模型与层次 103
5.1.4信息融合的基本方法 105
5.1.5信息融合研究的主要方向 107
5.2导航数据预处理 108
5.2.1野值处理 109
5.2.2信息同步 110
5.3坐标统一 111
5.3.1坐标系的方向余弦矩阵及矢量导数的关系 111
5.3.2惯性坐标系 114
5.3.3非惯性坐标系 115
5.4卡尔曼滤波 119
5.4.1卡尔曼滤波基本方程 120
5.4.2卡尔曼滤波的工程应用方法 124
5.5本章小结 128
思考题 128
第6章 组合导航系统滤波器设计 130
6.1集中卡尔曼滤波 131
6.2联邦卡尔曼滤波 134
6.2.1分散滤波 134
6.2.2联邦滤波及其算法 135
6.2.3异质多传感器系统的联邦滤波结构 137
6.3自适应卡尔曼滤波 140
6.3.1噪声有限记忆在线计算自适应滤波方法 142
6.3.2渐消记忆自适应滤波方法 143
6.3.3卡尔曼滤波的平方根分解计算 146
6.3.4联邦卡尔曼滤波的信息因子自适应分配 147
6.4本章小结 149
思考题 149
第7章 组合导航系统降价设计 150
7.1状态删除法 150
7.2卡尔曼滤波的集结降阶设计 152
7.3卡尔曼滤波的奇异摄动降阶 158
7.4稀疏矩阵运算 162
7.5本章小结 166
思考题 166
第8章 组合导航系统信息同步 167
8.1主滤波器与各子滤波器输出信息的同步 167
8.2子滤波器中观测信息的同步 169
8.2.1滤波周期小于观测周期时的滤波 169
8.2.2滤波周期大于观测周期时的滤波 169
8.2.3滤波时刻与观测数据时刻不重合情况下的滤波 170
8.3子滤波器观测信息同步处理的滤波算法 171
8.4本章小结 173
思考题 173
第9章 组合导航系统容错滤波设计 174
9.1卡尔曼滤波器的容错性能 174
9.2组合导航系统突变型故障容错滤波研究 176
9.2.1突变型故障有限记忆在线预测滤波器残差校验 176
9.2.2突变型故障被检测出情况下的联邦滤波算法 179
9.3组合导航系统渐变型故障容错滤波 180
9.3.1子滤波器的观测品质 180
9.3.2观测品质的模糊评估方法 182
9.3.3基于观测品质的渐变故障容错滤波 185
9.4联邦滤波器容错滤波的仿真方法 186
9.5本章小结 189
思考题 189
第10章 组合导航系统的车载试验方法 190
10.1车载组合导航试验系统 190
10.1.1车载组合导航试验系统的组成 190
10.1.2卡载组合导航系统工作流程 193
10.2车载组合导航系统试验及数据处理 195
10.2.1车载试验准备与实施 195
10.2.2车载试验的惯性平台定位算法 195
10.2.3车载试验中惯性系统姿态角的提取 196
10.2.4导航信号的坐标转换 200
10.2.5导航信号的野值剔除 202
10.3车载组合导航系统试验结果与分析 202
10.4本章小结 203
思考题 204
参考文献 205