本書(shū)以車(chē)載自主定位定向?yàn)楹诵�，重點(diǎn)介紹以捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)為基礎(chǔ)的車(chē)載自主組合導(dǎo)航的基本原理及關(guān)鍵技術(shù)。主要內(nèi)容有：車(chē)載SINS的基本原理及誤差方程，基于多子樣的高精度姿態(tài)更新算法，基于觀測(cè)增強(qiáng)的SINS初始對(duì)準(zhǔn)；基于SINS／測(cè)速儀(LDV)／里程計(jì)(OD)的車(chē)載自主組合定位，包括基于集中濾波的組合定位和基于聯(lián)邦濾波的組合定位；基于GIS軌跡匹配的車(chē)載組合定位，包括分段軌跡匹配方法和對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航誤差校正算法。 本書(shū)適用于兵器科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程及車(chē)輛工程等學(xué)科研究人員、工程師、教師等，同時(shí)可以作為上述專(zhuān)業(yè)高年級(jí)本科生、研究生的參考書(shū)，也可為其他涉及自主定位定向?qū)I(yè)的研究人員提供參考。
章 緒論
1.1 車(chē)載自主組合定位定向的意義
1.2 車(chē)輛導(dǎo)航定位的發(fā)展歷程
1.3 車(chē)載自主組合定位定向系統(tǒng)的基本組成
1.4 本章小結(jié)
第2章 車(chē)載SINS的基本原理與誤差分析
2.1 坐標(biāo)系定義與姿態(tài)描述
2.1.1 常用坐標(biāo)系介紹
2.1.2 坐標(biāo)變換與姿態(tài)
2.2 SINS的基本原理
2.2.1 比力方程
2.2.2 姿態(tài)矩陣微分方程
2.2.3 導(dǎo)航解算
2.3 SINS的誤差方程
2.3.1 慣性器件測(cè)量誤差模型
2.3.2 姿態(tài)誤差方程
2.3.3 速度誤差方程
2.3.4 位置誤差方程
2.4 SINS的誤差傳播特性
2.4.1 SINS高度通道的不穩(wěn)定性
2.4.2 靜基座條件下系統(tǒng)誤差傳播方程
2.5 基于旋轉(zhuǎn)調(diào)制的誤差自補(bǔ)償原理
2.5.1 常值誤差的抑制機(jī)理與仿真分析
2.5.2 標(biāo)度因數(shù)誤差的抑制機(jī)理與仿真分析
2.5.3 安裝誤差的抑制機(jī)理與仿真分析
2.6 影響誤差自補(bǔ)償效果的因素分析
2.6.1 載體初始姿態(tài)對(duì)誤差自補(bǔ)償?shù)挠绊?br />
2.6.2 轉(zhuǎn)位角速度勻加減速模型對(duì)誤差自補(bǔ)償?shù)挠绊?br />
2.7 本章小結(jié)
第3章 基于多子樣的SINS高精度姿態(tài)算法
3.1 姿態(tài)微分方程
3.1.1 歐拉角微分方程
3.1.2 四元數(shù)微分方程
3.1.3 旋轉(zhuǎn)矢量微分方程
3.2 多子樣旋轉(zhuǎn)矢量圓錐誤差補(bǔ)償算法
3.2.1 基于旋轉(zhuǎn)矢量的姿態(tài)更新過(guò)程
3.2.2 等效旋轉(zhuǎn)矢量的泰勒級(jí)數(shù)解
3.2.3 圓錐運(yùn)動(dòng)條件下的等效旋轉(zhuǎn)矢量算法
3.3 多子樣DCM圓錐誤差補(bǔ)償算法
3.3.1 傳統(tǒng)DCM更新算法
3.3.2 多子樣DCM圓錐誤差補(bǔ)償算法
3.4 多子樣四元數(shù)圓錐誤差補(bǔ)償算法
3.4.1 傳統(tǒng)四元數(shù)姿態(tài)更新算法
3.4.2 多子樣四元數(shù)姿態(tài)更新算法
3.5 對(duì)偶性原理與劃船誤差補(bǔ)償算法
3.5.1 對(duì)偶性原理
3.5.2 劃船誤差補(bǔ)償算法
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于觀測(cè)增強(qiáng)的車(chē)載SINS初始對(duì)準(zhǔn)
4.1 基于矢量定姿的SINS粗對(duì)準(zhǔn)
4.1.1 解析法粗對(duì)準(zhǔn)
4.1.2 基于慣性系重力信息的粗對(duì)準(zhǔn)
4.2 基于卡爾曼濾波的SINS精對(duì)準(zhǔn)
4.2.1 離散卡爾曼濾波基本原理
4.2.2 可觀測(cè)性分析理論
4.2.3 基于卡爾曼濾波的精對(duì)準(zhǔn)
4.3 基于觀測(cè)量擴(kuò)展的快速精對(duì)準(zhǔn)方法
4.3.1 幾種觀測(cè)量組合的系統(tǒng)觀測(cè)方程建模
4.3.2 可觀測(cè)性分析
4.3.3 仿真與實(shí)驗(yàn)
4.4 SINS靜基座初始對(duì)準(zhǔn)模型簡(jiǎn)化與自適應(yīng)濾波
4.4.1 基于可觀測(cè)性分析的佳可觀測(cè)子空問(wèn)確定
4.4.2 強(qiáng)跟蹤自適應(yīng)濾波在對(duì)準(zhǔn)中的應(yīng)用
4.4.3 仿真與實(shí)驗(yàn)
4.5 基于180正反轉(zhuǎn)停方案的靜基座優(yōu)二位置初始對(duì)準(zhǔn)
4.5.1 二位置對(duì)準(zhǔn)的誤差自補(bǔ)償原理
4.5.2 精對(duì)準(zhǔn)方案的設(shè)計(jì)與分析
4.5.3 整體方案的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.6 二位置對(duì)準(zhǔn)中的尺寸效應(yīng)及補(bǔ)償
4.6.1 加速度計(jì)尺寸效應(yīng)基本原理
4.6.2 以加速度計(jì)輸出值為觀測(cè)量的尺寸參數(shù)辨識(shí)方法
4.6.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.7 本章小結(jié)
第5章 車(chē)載SINS／LDV／OD組合定位
5.1 車(chē)輛速度測(cè)量原理
5.1.1 里程計(jì)測(cè)速原理
5.1.2 車(chē)載LDV測(cè)速原理
5.1.3 LDV／OD組合測(cè)速方案設(shè)計(jì)
5.2 基于集中濾波的SINS／LDV／OD組合定位
5.2.1 SINS／LDV／OD組合定位系統(tǒng)原理
5.2.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)模型
5.2.3 車(chē)載實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3 基于模糊自適應(yīng)算法的里程計(jì)故障處理
5.3.1 里程計(jì)測(cè)量故障對(duì)導(dǎo)航結(jié)果的影響分析
5.3.2 里程計(jì)常見(jiàn)故障分析
5.3.3 基于模糊自適應(yīng)控制器的里程計(jì)故障處理方法
5.3.4 仿真分析
5.4 基于聯(lián)邦濾波的SINS／LDV／OD組合定位
5.4.1 聯(lián)邦濾波基本原理
5.4.2 基于聯(lián)邦濾波的組合定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.4.3 系統(tǒng)容錯(cuò)性設(shè)計(jì)
5.4.4 仿真與實(shí)驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第6章 基于GIS軌跡匹配的車(chē)載組合定位
6.1 地圖匹配算法概述
6.1.1 地圖匹配的一般過(guò)程
6.1.2 常用地圖匹配算法
6.2 改進(jìn)的分段軌跡匹配算法
6.2.1 誤差區(qū)域的確定
6.2.2 軌跡特征提取
6.2.3 軌跡段初步匹配
6.2.4 拓?fù)潢P(guān)系檢查
6.2.5 軌跡整體匹配
6.3 交互式地圖匹配與誤差修正
6.3.1 投影法定位誤差修正
6.3.2 相似平移法定位誤差修正
6.3.3 交互式地圖匹配與誤差修正方案
航跡相似原理及航位推算誤差補(bǔ)償
.1 誤差方程的建立
.2 車(chē)輛行駛航跡相似性原理
.3 誤差補(bǔ)償方案
6.5 基于地圖匹配的導(dǎo)航誤差綜合校正
6.5.1 迭代修正方案
6.5.2 地圖匹配對(duì)導(dǎo)航誤差的修正原理
6.5.3 地圖匹配對(duì)陀螺漂移的修正
6.6 實(shí)驗(yàn)分析
6.6.1 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
6.6.2 跑車(chē)實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
6.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄A 矢量代數(shù)基礎(chǔ)
附錄B 四元數(shù)代數(shù)基礎(chǔ)
附錄C 姿態(tài)表示及轉(zhuǎn)換
附錄D 矢量定姿原理
附錄E 靜基座條件下系
書(shū)單推薦
