出版信息
書名慣性、天文、衛星組合導航技術
書號978-7-118-07404-8
作者全偉等
出版時間2011年1月
譯者
版次1版1次
開本16
裝幀平裝
出版基金
頁數336
字數300
中圖分類TN967.2
叢書名
定價86.00
內容簡介
慣性/ 天文/ 衛星組合導航技術可充分利用各導航子系統之間優勢互補的特點,大大提高導航系統的精度和可靠性,已成為實現精確定位導航的有效手段,一直是導航技術領域的研究重點和熱點。本專著是在作者及其研究團隊十幾年來取得研究成果和國內外組合導航技術領域最新研究成果的基礎上撰寫而成。全書內容共分10 章。前3 章主要介紹了慣性/ 天文/ 衛星組合導航的歷史與現狀,慣性、衛星、天文導航系統的基本理論與方法以及導航中常用的濾波方法。第4 章主要介紹了捷聯慣性導航系統的建模標定方法和高動態捷聯算
目錄
第1 章 緒論1
參考文獻7
Chapter 1 Introduction 1
References 7
第2 章 慣性、衛星和天文導航系統工作原理9
2. 1 引言9
2. 2 導航中常用的坐標系及地球參考模型9
2. 2. 1 導航中常用的坐標系9
2. 2. 2 坐標系的轉換11
2. 2. 3 地球參考模型14
2. 3 慣性導航系統18
2. 3. 1 慣性導航系統工作原理18
2. 3. 2 捷聯慣性導航系統誤差方程與誤差傳播特性21
2. 4 衛星導航系統28
2. 4. 1 衛星導航系統工作原理28
2. 4. 2 衛星導航系統誤差特性分析30
2. 5 天文導航系統32
2. 5. 1 自主天文定位原理33
2. 5. 2 天文定姿原理40
2. 5. 3 天文導航系統中的恆星敏感器及其誤差特性分析42
參考文獻46
第3 章 導航系統的先進濾波方法49
3. 1 引言49
3. 2 卡爾曼濾波50
3. 3 擴展卡爾曼濾波52
3. 4 Unscented 卡爾曼濾波56
3. 5 粒子濾波58
3. 6 Unscented 粒子濾波60
3. 7 預測濾波61
3. 8 聯邦濾波64
參考文獻66
第4 章 捷聯慣性導航系統建模標定方法及高動態捷聯算法69
4. 1 引言69
4. 2 陀螺儀誤差建模、測試與補償70
4. 2. 1 陀螺儀誤差模型70
4. 2. 2 陀螺儀標度因數與輸入軸失準角的解耦測試方法72
4. 2. 3 陀螺儀標度因數誤差分析及分段插值補償方法76
4. 2. 4 矽MEMS 陀螺儀溫度誤差建模80
4. 3 捷聯慣性測量單元的標定方法82
4. 3. 1 動靜結合的混合標定方法83
4. 3. 2 低精度MIMU 六位置正反轉標定方法90
4. 3. 3 基於神經網路的MIMU標度因數誤差補償方法94
4. 4 高動態捷聯慣性導航系統算法102
4. 4. 1 圓錐運動分析及圓錐誤差補償算法評價準則103
4. 4. 2 一種改進的單子樣的旋轉矢量姿態算法104
參考文獻112
第5 章 慣性/ 衛星組合導航方法116
5. 1 引言116
5. 2 慣性/ 衛星組合導航原理117
5. 2. 1 慣性/ 衛星組合導航組合模式117
5. 2. 2 慣性/ 衛星組合導航基本原理118
5. 3 慣性/ 衛星組合導航系統的建模方法120
5. 3. 1 基於椎角的慣性/ 衛星組合導航系統線性建模方法120
5. 3. 2 基於四元數誤差的慣性/衛星組合導航系統非線性建模方法123
5. 4 高精度慣性/ 衛星組合導航方法129
5. 4. 1 基於混合校正的慣性/衛星組合導航方法130
5. 4. 2 基於可觀測度歸一化處理方法的自適應反饋校正濾波方法133
5. 4. 3 基於卡爾曼濾波新息正交性的慣性/ 衛星抗野值組合導航方法137
5. 4. 4 基於可觀測度分析與桿臂誤差補償的空中機動對準方法140
5. 5 微小型、低成本慣性/ 衛星組合導航方法144
5. 5. 1 基於UKF 的微小型、低成本慣性/ 衛星組合導航方法145
5. 5. 2 大失準角下慣性/ 衛星組合導航系統的空中機動對準方法146
5. 5. 3 基於微慣性測量單元/磁強計的組合導航方法150
5. 6 機載SAR 成像運動補償用慣性/ 衛星組合導航系統161
5. 6. 1 機載SAR 成像運動補償用慣性/ 衛星組合導航系統原理161
5. 6. 2 機載慣性/ 衛星組合導航系統設計與實現162
5. 6. 3 機載SAR 成像運動補償用慣性/ 衛星組合導航系統試驗166
參考文獻172
第6 章 慣性/ 天文組合導航方法176
6. 1 引言176
6. 2 慣性/ 天文組合導航基本原理177
6. 2. 1 慣性/ 天文組合導航系統的工作模式177
6. 2. 2 慣性/ 天文組合導航系統的組合方式179
6. 2. 3 基於天文量測信息的慣性器件誤差修正原理180
6. 3 慣性/ 天文組合導航系統建模方法181
6. 3. 1 慣性/ 天文組合導航系統狀態方程181
6. 3. 2 慣性/ 天文組合導航系統量測方程183
6. 4 彈道飛彈慣性/ 天文組合導航新方法184
6. 4. 1 基於天文量測信息的飛彈發射點初始位置誤差校正原理184
6. 4. 2 基於UKF 的彈道飛彈慣性/天文組合導航方法185
6. 5 月球車的慣性/ 天文組合導航方法189
6. 5. 1 月球車的捷聯慣性導航方法190
6. 5. 2 一種基於UPF 的月球車慣性/ 天文組合導航方法190
6. 6 衛星的慣性/ 天文組合定姿方法195
6. 6. 1 衛星定姿系統方程195
6. 6. 2 一種基於EKF 的分段信息融合的慣性/ 天文組合定姿方法197
6. 6. 3 基於UKF 的衛星最小參數姿態矩陣估計方法201
6. 6. 4 一種基於QUEST + UKF +最優REQUEST 的自適應分段信息融合定姿方法206
參考文獻212
第7 章 慣性/ 天文/ 衛星組合導航方法215
7. 1 引言215
7. 2 慣性/ 天文/ 衛星組合導航原理216
7. 2. 1 慣性/ 天文/ 衛星組合導航基本原理216
7. 2. 2 慣性/ 天文/ 衛星組合導航的組合模式216
7. 2. 3 慣性/ 天文/ 衛星組合導航系統的建模221
7. 3 基於聯邦UKF 的慣性/ 天文/衛星組合導航方法222
7. 4 基於最佳化信息分配因子的聯邦濾波慣性/ 天文/ 衛星組合導航方法225
7. 4. 1 聯邦濾波方程及信息分配過程226
7. 4. 2 基於信息分配因子最佳化的聯邦濾波慣性/ 天文/ 衛星組合導航方法227
7. 4. 3 基於遺傳算法最佳化信息分配因子的聯邦濾波慣性/天文/ 衛星組合導航方法228
7. 5 一種基於衰減因子卡爾曼濾波的慣性/ 天文/ 衛星組合導航方法234
7. 5. 1 狀態方程與量測方程234
7. 5. 2 一種新的衰減因子自適應濾波器235
7. 5. 3 基於新的衰減因子自適應濾波的慣性/ 天文/ 衛星組合導航方法238
7. 6 基於多模型自適應濾波的慣性/天文/ 衛星組合導航方法240
7. 6. 1 基於遞歸型互動式多模型自適應濾波的慣性/ 天文/衛星的組合導航方法241
7. 6. 2 基於遺傳多模型自適應濾波的慣性/ 天文/ 衛星組合導航方法246
參考文獻250
第8 章 慣性/ 天文/ 衛星組合導航方法的實時性研究252
8. 1 引言252
8. 2 分段線性定常系統可觀測性分析理論與方法253
8. 2. 1 分段線性定常系統可觀測性分析理論253
8. 2. 2 一種改進的基於奇異值分解的系統狀態可觀測度分析方法257
8. 3 基於改進可觀測度分析的慣性/天文組合導航系統降維濾波器設計259
8. 4 基於改進可觀測度分析的慣性/衛星組合導航系統降維濾波器設計263
8. 5 基於降維濾波的慣性/ 天文/衛星組合導航系統聯邦濾波器設計267
8. 6 一種慣性/ 天文/ 衛星組合導航算法的最佳化方法271
參考文獻275
第9 章 慣性/ 天文/ 衛星組合導航半物理仿真系統277
9. 1 引言277
9. 2 慣性/ 天文/ 衛星組合導航半物理仿真系統原理與組成278
9. 2. 1 慣性/ 天文/ 衛星組合導航半物理仿真系統原理278
9. 2. 2 慣性/ 天文/ 衛星組合導航半物理仿真系統組成280
9. 3 慣性/ 天文/ 衛星組合導航半物理仿真系統的實現與試驗294
9. 3. 1 慣性/ 天文/ 衛星組合導航半物理仿真系統的實現295
9. 3. 2 慣性/ 天文/ 衛星組合導航半物理仿真系統的試驗303
參考文獻305
第10 章 慣性/ 天文/ 衛星組合導航技術展望307
10. 1 組合導航技術的發展與展望307
10. 1. 1 慣性/ 天文/ 衛星組合導航系統的精確建模技術307
10. 1. 2 慣性/ 天文/ 衛星組合導航系統的信息融合與先進濾波方法308
10. 1. 3 基於先進控制理論的慣性/ 天文/ 衛星組合導航方法309
10. 1. 4 基於集成一體化的慣性/天文/ 衛星組合導航系統技術312
10. 1. 5 慣性/ 天文/ 衛星組合導航技術的套用312
10. 2 結束語313
參考文獻314
