捷聯(lián)慣導(dǎo)算法與組合導(dǎo)航原理
定 價:65 元
叢書名:高等學(xué)校規(guī)劃教材·航空、航天與航海科學(xué)技術(shù)
- 作者:嚴恭敏,翁浚 著
- 出版時間:2019/8/1
- ISBN:9787561265475
- 出 版 社:西北工業(yè)大學(xué)出版社
- 中圖法分類:V448.131
- 頁碼:298
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《捷聯(lián)慣導(dǎo)算法與組合導(dǎo)航原理》是作者在總結(jié)多年研究生“卡爾曼濾波與組合導(dǎo)航原理”課程的教學(xué)經(jīng)驗,吸收十余年從事慣性導(dǎo)航與組合導(dǎo)航技術(shù)研究的科研成果,以及參閱國內(nèi)外眾多文獻資料的基礎(chǔ)上編寫而成的,注重基礎(chǔ)理論與工程實踐相結(jié)合,實用性與可操作性強。全書共8章,主要包括捷聯(lián)慣導(dǎo)算法及其誤差分析、地球重力場基礎(chǔ)、卡爾曼濾波基本原理、初始對準(zhǔn)與組合導(dǎo)航技術(shù)、捷聯(lián)慣導(dǎo)與組合導(dǎo)航仿真等內(nèi)容。書中附有豐富的MATLAB仿真程序可供讀者參考,還有練習(xí)題可供讀者拓展學(xué)習(xí)或練習(xí)使用。
《捷聯(lián)慣導(dǎo)算法與組合導(dǎo)航原理》可作為高等學(xué)校導(dǎo)航制導(dǎo)與控制、儀器儀表及相關(guān)專業(yè)的高年級本科生、研究生的教學(xué)用書和參考書,也可供從事相關(guān)專業(yè)的科研和工程技術(shù)人員閱讀參考。
近年來,慣性技術(shù)不論在軍事上、工業(yè)上,還是在民用上,特別是在消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域,都獲得了廣泛的應(yīng)用,大到潛艇、艦船、高鐵、客機、導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星,小到醫(yī)療器械、電動獨輪車、小型四旋翼無人機、空中鼠標(biāo)和手機,都有慣性技術(shù)存在甚至大顯身手的身影。相應(yīng)地,慣性技術(shù)的研究和開發(fā)也獲得了前所未有的蓬勃發(fā)展,越來越多的高校師生、工程技術(shù)人員和愛好者加入到慣性技術(shù)的研發(fā)隊伍中來。
慣性技術(shù)涉及面廣,涵蓋元器件技術(shù)、測試設(shè)備和測試方法、系統(tǒng)集成技術(shù)和應(yīng)用開發(fā)技術(shù)等方面,囿于篇幅和筆者知識面,本書主要討論捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)算法及其組合導(dǎo)航應(yīng)用方面的有關(guān)問題,包括捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)解算基礎(chǔ)、地球形狀與重力場基礎(chǔ)、捷聯(lián)慣導(dǎo)更新算法及誤差分析、最優(yōu)估計與卡爾曼(Kalman)濾波基本原理、卡爾曼濾波的一些技術(shù)處理方法、初始對準(zhǔn)與組合導(dǎo)航技術(shù)、捷聯(lián)慣導(dǎo)與組合導(dǎo)航仿真等內(nèi)容。希望讀者閱讀之后能夠?qū)萋?lián)慣導(dǎo)算法與組合導(dǎo)航技術(shù)有個系統(tǒng)而深入的理解,并能快速而有效地將基本算法應(yīng)用于解決實際問題。
本書在編寫和定稿過程中得到以下同行的熱心支持,他們指出了不少錯誤之處或提出了許多寶貴的修改建議,深表謝意:
西北工業(yè)大學(xué)的梅春波、趙彥明、劉洋、沈彥超、肖迅、牟夏、鄭江濤、劉士明、金竹、馮理成、趙雪華、楊小康、李思錦、鄧瑀、田野;中國航天三江集團有限公司的王亞軍;遼寧工程技術(shù)大學(xué)的丁偉;北京騰盛科技有限公司的劉興華;東南大學(xué)的童金武、馮家政;中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的包建華;南京航空航天大學(xué)的趙宣懿;武漢大學(xué)的董翠軍、陳威、陳起金;山東科技大學(xué)的王云鵬;陜西中天火箭技術(shù)股份有限公司的王斯亮;火箭軍工程大學(xué)的陳河;中國電子科技集團有限公司的張保群;中國礦業(yè)大學(xué)的陳宇鳴;西安精準(zhǔn)測控有限責(zé)任公司的柯歡歡;上海銀基信息安全技術(shù)股份有限公司的李鵬程。
由于水平有限,書中疏漏之處在所難免,誠望讀者不吝批評指正。
第1章 概述
1.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)算法簡介
1.2 Kalman濾波與組合導(dǎo)航原理簡介
第2章 捷聯(lián)慣導(dǎo)姿態(tài)解算基礎(chǔ)
2.1 反對稱陣及其矩陣指數(shù)函數(shù)
2.1.1 反對稱陣
2.1.2 反對稱陣的矩陣指數(shù)函數(shù)
2.2 方向余弦陣與等效旋轉(zhuǎn)矢量
2.2.1 方向余弦陣
2.2.2 等效旋轉(zhuǎn)矢量
2.3 方向余弦陣微分方程及其求解
2.3.1 方向余弦陣微分方程
2.3.2 方向余弦陣微分方程的求解
2.4 姿態(tài)更新的四元數(shù)表示
2.4.1 四元數(shù)的基本概念
2.4.2 四元數(shù)微分方程
2.4.3 四元數(shù)微分方程的求解
2.5 等效旋轉(zhuǎn)矢量微分方程及其泰勒級數(shù)解
2.5.1 等效旋轉(zhuǎn)矢量微分方程
2.5.2 等效旋轉(zhuǎn)矢量微分方程的泰勒級數(shù)解
2.6 圓錐運動條件下的等效旋轉(zhuǎn)矢量算法
2.6.1 圓錐運動的描述
2.6.2 圓錐誤差補償多子樣算法
2.7 多項式角運動條件下的等效旋轉(zhuǎn)矢量精確數(shù)值解
2.7.1 角運動的多項式描述
2.7.2 等效旋轉(zhuǎn)矢量的迭代求解
第3章 地球形狀與重力場基礎(chǔ)
3.1 地球的形狀描述
3.1.1 地球旋轉(zhuǎn)橢球體的基本概念
3.1.2 子午圈橢圓與緯度的計算
3.1.3 旋轉(zhuǎn)橢球表面的曲率半徑
3.1.4 大地坐標(biāo)與位置矩陣
3.1.5 大地坐標(biāo)與地心直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
3.2 地球的正常重力場
3.2.1 圓球假設(shè)下的地球重力
3.2.2 旋轉(zhuǎn)橢球假設(shè)下的地球重力
3.2.3 重力與高度的關(guān)系
3.3 地球重力場的球諧函數(shù)模型
3.3.1 球諧函數(shù)的基本概念
3.3.2 引力位函數(shù)
3.3.3 重力位及重力計算
第4章 捷聯(lián)慣導(dǎo)更新算法及誤差分析
4.1 捷聯(lián)慣導(dǎo)數(shù)值更新算法
4.1.1 常用坐標(biāo)系的定義
4.1.2 姿態(tài)更新算法
4.1.3 比力方程、速度更新與劃槳誤差補償算法
4.1.4 位置更新算法
4.2 捷聯(lián)慣導(dǎo)誤差方程
4.2.1 慣性傳感器測量誤差模型
4.2.2 姿態(tài)誤差方程
4.2.3 速度誤差方程
4.2.4 位置誤差方程
4.2.5 誤差方程的整理
4.3 靜基座誤差特性分析
4.3.1 靜基座誤差方程
4.3.2 高度通道
4.3.3 水平通道
4.3.4 水平通道的簡化
4.3.5 水平通道誤差特性仿真
第5章 最優(yōu)估計與卡爾曼濾波基本原理
5.1 幾種最優(yōu)估計方法
5.1.1 隨機向量的概率密度函數(shù)
5.1.2 最優(yōu)估計的基本概念
……
第6章 卡爾曼濾波的一些技術(shù)處理方法
第7章 初始對準(zhǔn)與組合導(dǎo)航技術(shù)
第8章 捷聯(lián)慣導(dǎo)與組合導(dǎo)航仿真
附錄
練習(xí)題
參考文獻