组合导航原理及应用电子书

内容提要

前言

第1章 绪论

1.1 导航的概念

1.1.1 导航的定义和方法

1.1.2 航行体对于导航系统的要求

1.2 导航的分类

1.2.1 按导航所用信息划分

1.2.2 按载体所在位置划分

1.2.3 按导航时载体轨迹类型划分

1.2.4 按导航时对外部信息的依赖性划分

第2章 地球参考模型

2.1 地球的几何形状

2.1.1 地球的形状

2.1.2 参考椭球体介绍

2.1.3 地球参考椭球体主曲率半径

2.2 地球的重力场

2.3 垂线、纬度及高度的定义

2.3.1 垂线的定义

2.3.2 纬度的定义

2.3.3 高度的定义

2.4 导航常用坐标系及坐标系间的转换

2.4.1 导航常用坐标系

2.4.2 坐标系的转换

第3章 导航系统分类

3.1 惯性导航系统

3.1.1 惯性导航原理

3.1.2 惯性导航系统的分类

3.1.3 平台式惯性导航系统的力学编排方程

3.1.4 平台式惯性导航系统的误差模型

3.1.5 捷联式惯性导航系统的力学编排方程

3.1.6 捷联式惯性导航系统的误差模型

3.1.7 速率偏频激光陀螺仪惯性导航系统

3.2 卫星导航系统

3.2.1 GPS

3.2.2 GLONASS导航系统

3.2.3 北斗卫星导航系统

3.2.4 伽利略导航卫星系统

3.3 陆基无线电导航系统

3.3.1 塔康

3.3.2 测距器

3.3.3 伏尔

3.3.4 罗兰-C

3.3.5 奥米伽

3.3.6 多普勒导航系统

3.4 天文导航系统

3.5 其他导航系统

3.5.1 地形辅助导航系统

3.5.2 联合战术信息发布系统

3.5.3 定位报告系统

3.6 组合导航系统

第4章 组合导航基本原理与滤波方法

4.1 组合导航概述

4.2 组合导航基本原理

4.3 组合导航系统的发展

4.3.1 组合导航与最优估计

4.3.2 组合导航的应用和发展

4.4 滤波方法与算法

4.4.1 滤波理论与方法

4.4.2 典型滤波算法

4.5 采用卡尔曼滤波的最优综合方法

4.5.1 滤波结构

4.5.2 估计方法

4.5.3 校正方法

4.5.4 状态选取和次优滤波方法

4.6 滤波误差分析

4.6.1 误差分析方法

4.6.2 协方差分析

第5章 INS/GPS组合导航系统

5.1 INS/GPS组合导航系统原理及设计

5.1.1 INS/GPS组合导航系统原理

5.1.2 基于卡尔曼滤波的INS/GPS组合导航系统设计

5.2 INS/GPS组合导航系统的硬件实现方式

5.2.1 INS辅助GPS接收机快捕卫星信号

5.2.2 INS辅助GPS接收机跟踪信号

5.3 SINS/GPS组合导航系统的软件实现方式

5.3.1 SINS和GPS软件的组合策略

5.3.2 双差相位观测值闭环校正组合方法

5.4 分布式滤波与全组合滤波

5.4.1 组合导航系统问题描述

5.4.2 全组合滤波法

5.4.3 分布式滤波法

5.4.4 INS/GPS组合滤波器及其应用

5.5 INS用于周跳的检测与模糊度参数修复

5.6 GPS辅助INS提高惯性平台姿态精度

5.6.1 惯性平台姿态精度问题描述

5.6.2 GPS速度辅助提高惯性平台水平姿态精度

5.6.3 惯性平台水平失准误差的估计

第6章 INS/CNS组合导航系统

6.1 INS/CNS组合导航系统原理

6.2 天文导航系统组成与原理

6.2.1 天文导航敏感器

6.2.2 天文导航的原理和方法

6.3 INS/CNS/GNSS组合导航系统及其应用

6.3.1 空间惯性组合导航的状态方程

6.3.2 INS/星敏感器/GNSS组合导航的观测方程

6.3.3 INS/星敏感器/GNSS组合导航仿真

第7章 INS/SAR组合导航系统

7.1 合成孔径雷达的基本理论

7.1.1 雷达的发展概况

7.1.2 合成孔径雷达的特点、发展现状与研究方向

7.2 INS/SAR组合导航系统的原理

7.2.1 系统原理简述

7.2.2 INS/SAR组合导航系统的主要组成模块功能

7.2.3 实现INS/SAR组合导航系统的关键技术

7.2.4 INS/SAR组合导航系统的特点及应用

7.3 INS/SAR组合导航系统的数学模型

7.3.1 INS/SAR组合导航系统的状态方程和测量方程

7.3.2 INS/SAR组合滤波器的性能分析与仿真

7.4 SAR的运动补偿

7.4.1 运动补偿的基本原理

7.4.2 运动补偿的因素及措施

7.4.3 IMU数据与双星定位系统组合的机载SAR运动补偿

7.5 主INS和天线附加的IMU之间的传递对准及处理

7.5.1 主INS和天线附加的IMU之间的传递对准

7.5.2 传递对准卡尔曼滤波器数学模型

7.6 INS的误差修正

7.6.1 INS/SAR组合导航系统观测量的获得

7.6.2 误差校正与故障检测

第8章 数据库参考导航系统

8.1 数据库参考导航系统概述

8.2 典型数据库参考导航系统

8.2.1 地形测量DBRN系统和深海测量DBRN系统

8.2.2 磁DBRN系统与重力DBRN系统

8.2.3 天体/星体DBRN系统

8.3 地形数据库参考导航

8.3.1 地形参考导航的概念和特点

8.3.2 地形参考导航的方法

8.3.3 TERCOM导航系统

8.3.4 SITAN系统

8.3.5 TERCOM导航系统与SITAN系统的比较

8.3.6 地形参考导航的仿真计算

第9章 地形辅助导航系统

9.1 地形辅助导航系统概述

9.1.1 地形辅助导航技术的发展背景

9.1.2 地形辅助导航系统的组成及特点

9.2 地形辅助导航系统的类型

9.2.1 基于地形高度数据的地形匹配系统

9.2.2 景象匹配地形辅助导航系统

9.3 地形辅助导航系统的数学模型

9.4 地形辅助导航系统的关键技术

9.4.1 数字地图

9.4.2 存储技术

9.4.3 多模卡尔曼滤波技术

9.4.4 数字相关器

第10章 其他惯性组合导航系统

10.1 SAR/单轴稳定SINS组合导航系统

10.1.1 原理与数学模型

10.1.2 系统仿真数据与结论

10.2 GPS/DR组合导航系统

10.2.1 GPS/DR组合导航数学模型

10.2.2 GPS/DR组合导航自适应卡尔曼滤波算法

10.2.3 GPS/DR组合导航粒子滤波算法

10.3 车辆导航北斗双星定位技术

10.3.1 北斗双星定位导航系统的组成及其定位过程

10.3.2 北斗双星定位导航系统定位解算过程

第11章 组合导航系统的故障检测

11.1 子系统故障检测

11.1.1 基于KPCA的SINS传感器故障诊断

11.1.2 基于RAIM的GNSS故障诊断

11.2 系统级故障检测

11.2.1 状态检验法

11.2.2 残差检验法

11.3 统计学习理论与支持向量机

11.3.1 统计学习理论

11.3.2 支持向量机原理

11.3.3 最小二乘支持向量机

11.4 基于LS-SVM的故障检测方法

参考文献