描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787118100198
内容简介
全书共分6章。分别介绍了定位定向技术基础理论，陀螺仪、加速度计、地磁传感器和天体敏感器等自主定位定向元件，惯性稳定器及惯性定向装置、数字式磁罗盘和天文定向系统，捷联式惯导系统的机械编排、初始对准、动基座自对准和传递对准、地磁定位和天文定位算法，捷联惯导系统误差及其传播特性、导航解算、卡尔曼滤波技术等自主定位定向系统的基本原理和设计，并介绍了自主定位定向技术的各种实际应用。
目 录
第1章 定位定向基础知识
1.1 基本概念
1.2 地球参考椭球及地球重力场特性
1.2.1 地球的形状和时间的定义
1.2.2 垂线、纬度、高程的定义
1.2.3 地球重力场特性
1.3 地球磁场特性
1.3.1 地球磁场的要素及其分布特征
1.3.2 地球磁场的解析模式
1.3.3 地球磁场变化特性
1.4 恒星特性及天球坐标系
1.4.1 恒星的特性
1.4.2 天球及天球坐标系
1.4.3 星表及星图识别技术
1.5 载体的空间位置和姿态的描述
1.5.1 常用坐标系
1.5.2 刚体的空间角位置描述
1.5.3 坐标系之间的变换、载体位置、姿态和方位的确定
1.6 导航技术
1.6.1 惯性导航
1.6.2 地磁导航
1.6.3 天文导航
思考与练习
第2章 自主定位定向器件
2.1 陀螺仪
2.1.1 陀螺效应
2.1.2 陀螺仪的分类与发展趋势
2.1.3 陀螺仪原理
2.1.4 陀螺仪的技术指标及漂移分析
2.2 加速度计
2.2.1 哥氏加速度、加速度和比力
2.2.2 加速度计的分类和发展趋势
2.2.3 加速度计原理
2.2.4 加速度计的技术指标及误差分析
2.3 地磁传感器
2.3.1 磁罗经技术
2.3.2 磁通门技术
2.3.3 直感式地磁导航系统的一般结构
2.3.4 地磁测量误差模型及其补偿
2.4 天体敏感器
2.4.1 天体敏感器的分类
2.4.2 航海六分仪和空间六分仪
思考与练习
第3章 自主定向系统
3.1 舒勒原理
3.1.1 数学摆跟踪垂线的舒勒原理
3.1.2 物理摆跟踪垂线的舒勒原理
3.2 姿态稳定器
3.2.1 单轴稳定器基本原理
3.2.2 三轴稳定平台
3.2.3 四平衡环系统
3.3 惯性定向系统
3.3.1 陀螺地平仪
3.3.2 陀螺寻北仪
3.4 地磁定向系统
3.4.1 磁定向基本原理
3.4.2 数字式磁罗盘基本组成和原理
3.4.3 数字式磁罗盘的误差分析及补偿
3.5 天文定向系统
3.5.1 天文定向系统基本原理
3.5.2 天文定向系统误差分析
思考与练习
第4章 自主定位系统
4.1 捷联惯导系统
4.1.1 组成和算法概述
4.1.2 姿态矩阵的更新计算
4.1.3 三通道捷联惯导系统的计算
4.2 捷联惯导系统的初始对准
4.2.1 粗对准
4.2.2 卡尔曼滤波法精对准
4.3 捷联惯导系统的动基座传递对准
4.3.1 主、子惯导误差
4.3.2 传递对准中的匹配量
4.4 地磁定位系统
4.4.1 地球磁场组成及分布描述
4.4.2 地磁匹配定位系统算法原理
4.4.3 地磁辅助惯性组合导航方法
4.5 天文定位系统
4.5.1 多星定位算法原理及误差分析
4.5.2 单星定位算法原理及误差分析
4.5.3 多敏感器融合定位算法原理
思考与练习
第5章 系统误差方程与导航解算
5.1 捷联惯导系统的误差
5.1.1 速度误差和位置误差方程
5.1.2 姿态误差方程
5.1.3 捷联惯导系统的误差传播特性
5.2 导航解算
5.2.1 姿态计算
5.2.2 加速度矢量变换算法
5.2.3 导航算法
5.3 卡尔曼滤波与辅助导航计算
5.3.1 卡尔曼滤波简单推导
5.3.2 几种估计和卡尔曼滤波基本方程
5.3.3 卡尔曼滤波中的技术处理
5.3.4 卡尔曼滤波理论在自主定位定向系统设计中的应用
5.3.5 卡尔曼滤波的推广
思考与练习
第6章 自主定位定向技术的应用
6.1 大地测量
6.2 铁路检轨
6.3 陀螺测斜仪和陀螺经纬仪
6.4 车辆稳定系统
6.5 摄像陀螺仪
6.6 船舶惯性导航系统
6.7 自动驾驶仪
6.8 导弹滚转被动控制（陀螺舵）
6.9 飞机弹射座椅
6.10 搜救机器人
6.11 个人自主航位推算
6.12 消费电子
附录 常用符号术语及定位定向技术参数常用单位
参考文献
1.1 基本概念
1.2 地球参考椭球及地球重力场特性
1.2.1 地球的形状和时间的定义
1.2.2 垂线、纬度、高程的定义
1.2.3 地球重力场特性
1.3 地球磁场特性
1.3.1 地球磁场的要素及其分布特征
1.3.2 地球磁场的解析模式
1.3.3 地球磁场变化特性
1.4 恒星特性及天球坐标系
1.4.1 恒星的特性
1.4.2 天球及天球坐标系
1.4.3 星表及星图识别技术
1.5 载体的空间位置和姿态的描述
1.5.1 常用坐标系
1.5.2 刚体的空间角位置描述
1.5.3 坐标系之间的变换、载体位置、姿态和方位的确定
1.6 导航技术
1.6.1 惯性导航
1.6.2 地磁导航
1.6.3 天文导航
思考与练习
第2章 自主定位定向器件
2.1 陀螺仪
2.1.1 陀螺效应
2.1.2 陀螺仪的分类与发展趋势
2.1.3 陀螺仪原理
2.1.4 陀螺仪的技术指标及漂移分析
2.2 加速度计
2.2.1 哥氏加速度、加速度和比力
2.2.2 加速度计的分类和发展趋势
2.2.3 加速度计原理
2.2.4 加速度计的技术指标及误差分析
2.3 地磁传感器
2.3.1 磁罗经技术
2.3.2 磁通门技术
2.3.3 直感式地磁导航系统的一般结构
2.3.4 地磁测量误差模型及其补偿
2.4 天体敏感器
2.4.1 天体敏感器的分类
2.4.2 航海六分仪和空间六分仪
思考与练习
第3章 自主定向系统
3.1 舒勒原理
3.1.1 数学摆跟踪垂线的舒勒原理
3.1.2 物理摆跟踪垂线的舒勒原理
3.2 姿态稳定器
3.2.1 单轴稳定器基本原理
3.2.2 三轴稳定平台
3.2.3 四平衡环系统
3.3 惯性定向系统
3.3.1 陀螺地平仪
3.3.2 陀螺寻北仪
3.4 地磁定向系统
3.4.1 磁定向基本原理
3.4.2 数字式磁罗盘基本组成和原理
3.4.3 数字式磁罗盘的误差分析及补偿
3.5 天文定向系统
3.5.1 天文定向系统基本原理
3.5.2 天文定向系统误差分析
思考与练习
第4章 自主定位系统
4.1 捷联惯导系统
4.1.1 组成和算法概述
4.1.2 姿态矩阵的更新计算
4.1.3 三通道捷联惯导系统的计算
4.2 捷联惯导系统的初始对准
4.2.1 粗对准
4.2.2 卡尔曼滤波法精对准
4.3 捷联惯导系统的动基座传递对准
4.3.1 主、子惯导误差
4.3.2 传递对准中的匹配量
4.4 地磁定位系统
4.4.1 地球磁场组成及分布描述
4.4.2 地磁匹配定位系统算法原理
4.4.3 地磁辅助惯性组合导航方法
4.5 天文定位系统
4.5.1 多星定位算法原理及误差分析
4.5.2 单星定位算法原理及误差分析
4.5.3 多敏感器融合定位算法原理
思考与练习
第5章 系统误差方程与导航解算
5.1 捷联惯导系统的误差
5.1.1 速度误差和位置误差方程
5.1.2 姿态误差方程
5.1.3 捷联惯导系统的误差传播特性
5.2 导航解算
5.2.1 姿态计算
5.2.2 加速度矢量变换算法
5.2.3 导航算法
5.3 卡尔曼滤波与辅助导航计算
5.3.1 卡尔曼滤波简单推导
5.3.2 几种估计和卡尔曼滤波基本方程
5.3.3 卡尔曼滤波中的技术处理
5.3.4 卡尔曼滤波理论在自主定位定向系统设计中的应用
5.3.5 卡尔曼滤波的推广
思考与练习
第6章 自主定位定向技术的应用
6.1 大地测量
6.2 铁路检轨
6.3 陀螺测斜仪和陀螺经纬仪
6.4 车辆稳定系统
6.5 摄像陀螺仪
6.6 船舶惯性导航系统
6.7 自动驾驶仪
6.8 导弹滚转被动控制（陀螺舵）
6.9 飞机弹射座椅
6.10 搜救机器人
6.11 个人自主航位推算
6.12 消费电子
附录 常用符号术语及定位定向技术参数常用单位
参考文献
在线试读
第1章 定位定向基础知识
定位这一概念源白军事领域，本义是“驱动军队抵达决战地点”。在导航领域中，定位是指确定某一事物在一定环境中的位置，如载体在某一地理坐标系下的位置等。常用的定位装置有全球卫星定位系统、惯性导航系统、定位雷达等。
定向是确定载体的运动方向或辨别地理方向的过程。常用的定向装置有指南针、陀螺罗经、陀螺寻北仪等。
定位定向技术是指载体在运动过程中精确确定其所在位置的地理坐标、北向方位及姿态角等参数的技术。定位定向技术广泛运用于陆用、航天、航空、航海等军事领域；随着定位定向技术和计算机技术的不断发展以及成本降低，近年来，定位定向技术逐步推广应用于智能机器人、汽车，以及地震、地籍、河流、油田、重力测量甚至某些精密检测设备中。因此，对定位定向技术的研究一直是各国研究的热点。
本章在假设载体为刚体的前提下，主要介绍定位定向的一些基础知识，讲述与载体空间位置、姿态、方位相关的地球特性、惯性技术的动力学和运动学基础等。
1．1基本概念
定位定向技术分为自主定位定向与非自主定位定向两种。自主定位定向是指在定位定向过程中不与外界进行信息传输和交换、不依赖于任何外部设备，也不向外部辐射能量的自主式导航技术，具有隐蔽性好，不易受外界干扰影响、可全天候工作于空中地球表面乃至水下等优点，在军事应用领域具有重要作用。非自主定位定向是指在定位定向过程中需要有关的地面或空中设备相配后导航，精度较高，但隐蔽性差，易被干扰，军事应用受限。 ’
导航是一个技术门类的总称，它是引导飞机、船舶、车辆以及机器人等运动物体(总称作运载体、载体)安全、准确地沿着选定的路线，准确到达目的地的一种手段。基本导航参数为载体的即时位置、速度和姿态。导航包括定位、定向。
导航分两类：自主式导航，用于飞行器或船舶上的设备导航，有惯性导航、多普勒导航和天文导航等；非自主式导航，用于飞行器、船舶、汽车等交通设备与有关的地面或空中设备相配合导航，有无线电导航、卫星导航(GPS、GLONASS、Beidou、Galileo)。
……
定位这一概念源白军事领域，本义是“驱动军队抵达决战地点”。在导航领域中，定位是指确定某一事物在一定环境中的位置，如载体在某一地理坐标系下的位置等。常用的定位装置有全球卫星定位系统、惯性导航系统、定位雷达等。
定向是确定载体的运动方向或辨别地理方向的过程。常用的定向装置有指南针、陀螺罗经、陀螺寻北仪等。
定位定向技术是指载体在运动过程中精确确定其所在位置的地理坐标、北向方位及姿态角等参数的技术。定位定向技术广泛运用于陆用、航天、航空、航海等军事领域；随着定位定向技术和计算机技术的不断发展以及成本降低，近年来，定位定向技术逐步推广应用于智能机器人、汽车，以及地震、地籍、河流、油田、重力测量甚至某些精密检测设备中。因此，对定位定向技术的研究一直是各国研究的热点。
本章在假设载体为刚体的前提下，主要介绍定位定向的一些基础知识，讲述与载体空间位置、姿态、方位相关的地球特性、惯性技术的动力学和运动学基础等。
1．1基本概念
定位定向技术分为自主定位定向与非自主定位定向两种。自主定位定向是指在定位定向过程中不与外界进行信息传输和交换、不依赖于任何外部设备，也不向外部辐射能量的自主式导航技术，具有隐蔽性好，不易受外界干扰影响、可全天候工作于空中地球表面乃至水下等优点，在军事应用领域具有重要作用。非自主定位定向是指在定位定向过程中需要有关的地面或空中设备相配后导航，精度较高，但隐蔽性差，易被干扰，军事应用受限。 ’
导航是一个技术门类的总称，它是引导飞机、船舶、车辆以及机器人等运动物体(总称作运载体、载体)安全、准确地沿着选定的路线，准确到达目的地的一种手段。基本导航参数为载体的即时位置、速度和姿态。导航包括定位、定向。
导航分两类：自主式导航，用于飞行器或船舶上的设备导航，有惯性导航、多普勒导航和天文导航等；非自主式导航，用于飞行器、船舶、汽车等交通设备与有关的地面或空中设备相配合导航，有无线电导航、卫星导航(GPS、GLONASS、Beidou、Galileo)。
……
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