第1章 绪论 1
1.1 惯性导航系统的传递对准 1
1.1.1 初始对准 1
1.1.2 传递对准 3
1.2 传递对准的关键技术 3
1.2.1 传递对准的匹配模式 4
1.2.2 挠曲变形、振动和杆臂效应误差 6
1.2.3 传递信息的品质 6
1.3 国内外传递对准技术研究进展 7
1.3.1 传递对准模型和匹配模式 7
1.3.2 传递对准影响因素和影响机理 9
1.3.3 传递对准可观测性分析 10
1.3.4 传递信息的误差与校正 12
第2章 捷联式惯导系统数学描述 15
2.1 数学描述基础 15
2.1.1 常用变量的符号约定 15
2.1.2 地球参考椭球和重力场 15
2.1.3 坐标系定义 19
2.2 惯性器件误差模型 21
2.2.1 几种典型惯性器件数学模型 21
2.2.2 通用的惯性器件误差模型 23
2.2.3 传递对准中常用的简化误差模型 24
2.3 捷联式惯导系统误差方程 26
2.3.1 捷联式惯导系统方程 26
2.3.2 捷联式惯导系统误差方程 27
2.3.3 捷联式惯导系统非线性误差模型 28
2.4 捷联式惯导系统传递对准误差方程 31
2.4.1 姿态误差方程 31
2.4.2 速度误差方程 32
2.4.3 弹性变形模型 33
2.5 传递对准误差传播机理分析 33
2.5.1 传递对准误差传播方程 33
2.5.2 匹配量误差传播机理分析 39
2.5.3 惯性器件误差传播机理仿真分析 42
第3章 传递对准常用匹配模式 44
3.1 传递对准机动方式的数学模型 44
3.2 测量参数匹配模式 46
3.2.1 加速度匹配 46
3.2.2 角速率匹配 49
3.3 计算参数匹配模式 51
3.3.1 速度匹配 51
3.3.2 姿态匹配 53
3.3.3 积分速度匹配 56
3.3.4 位置匹配 57
3.4 组合参数匹配模式 58
3.4.1 速度＋加速度匹配 58
3.4.2 姿态＋角速率匹配 60
3.4.3 加速度＋角速率匹配 61
3.4.4 速度＋角速率匹配 61
3.4.5 速度＋姿态匹配 62
3.4.6 载体机动能力受限时的匹配模式 63
第4章 传递对准影响因素分析与补偿方法 66
4.1 主、子惯导的运动关系分析 66
4.1.1 绝对速度和加速度的关系 66
4.1.2 速度、角速度和姿态间的关系 67
4.2 杆臂效应误差补偿 68
4.2.1 杆臂效应原理 69
4.2.2 杆臂误差的滤波补偿法 73
4.2.3 杆臂误差的计算补偿法 75
4.3 动态挠曲变形误差补偿 78
4.3.1 动态挠曲变形模型 79
4.3.2 动态挠曲变形补偿模型 81
4.4 发动机振动影响的分析与补偿 85
4.4.1 发动机振动建模 86
4.4.2 发动机振动对主惯导输出的影响及补偿 86
4.5 动态杆臂误差的估计与补偿 90
4.5.1 动态杆臂与动态挠曲变形建模 90
4.5.2 动态杆臂补偿的加速度匹配模型 92
4.5.3 动态杆臂补偿的速度＋角速度匹配模型 96
第5章 传递对准状态估计与可观测性分析方法 101
5.1 传递对准中的状态估计方法 101
5.1.1 基本卡尔曼滤波 101
5.1.2 鲁棒滤波 102
5.1.3 自适应滤波 104
5.1.4 非线性滤波 106
5.2 可观测性分析方法 110
5.2.1 PWCS可观测性分析方法 111
5.2.2 可观测性的直接分析法 120
5.2.3 基于状态量的可观测性分析方法 124
5.2.4 局部可观测性理论 127
5.2.5 基于奇异值分解的可观测度分析方法 130
5.2.6 基于卡尔曼滤波的可观测度分析方法 136
5.3 传递对准模型状态可观测性分析 138
5.3.1 典型机动方式对可观测性的影响 138
5.3.2 提高可观测度的工程方法 141
5.4 基于可观测性分析的模型降阶方法 143
5.4.1 低可观测度状态删除法 143
5.4.2 协方差矩阵特征值分析法 145
5.5 多观测量组合匹配模式的可观测性分析 147
第6章 基准信息传递误差的影响与校正 155
6.1 基准信息对传递对准的影响分析 155
6.1.1 信息传递时延的影响分析 156
6.1.2 信息异常的影响分析 157
6.2 基准信息传递时问延迟的估计与补偿 159
6.2.1 确定性信息传递时延的估计与补偿 159
6.2.2 随机性信息传递时延的估计与补偿 165
6.3 信息异常的检验与补偿方法 172
6.3.1 基于新息均值的检验与补偿方法 172
6.3.2 基于新息方差的检验与补偿方法 174
6.3.3 综合检验与补偿方法 179
6.4 基准信息“跳变”的解决方法 180
6.4.1 纯惯性信息传递对准方法 180
6.4.2 组合修正量补偿方法 181
6.4.3 量测信息检测方法 182
第7章 传递对准精度评定方法与应用 183
7.1 传递对准精度评定方法 183
7.1.1 位置信息精度评定方法 183
7.1.2 其他信息精度评定方法 184
7.1.3 不同精度指标之间的换算关系 185
7.2 模拟平台传递对准 186
7.2.1 模拟试验平台状态 186
7.2.2 模拟试验平台对准试验 187
7.3 车载行进中对准应用 189
7.4 海上对准应用 190
参考文献 194