本书是作者团队在制导炮弹导航方向科研实践的基础上，结合申请的相关专利和发表的相关论文撰写而成的，介绍了发射坐标系导航理论框架下的空中对准和组合导航技术。全书共8章，内容包括制导炮弹系统综述，导航算法基础知识，发射坐标系捷联惯导算法、空中对准算法、组合导航算法，当地水平系下组合导航算法，制导炮弹组合导航试验，制导炮弹弹道重构和精度评估技术等。 本书可作为高等院校飞行器控制与信息工程、导航制导与控制、仪器仪表及相关专业的高年级本科生、研究生的教学用书和参考书，也可供从事相关专业的科研和工作人员阅读参考。

第1章 制导炮弹系统综述
1.1 研究背景与意义
1.2 制导炮弹研究现状
1.2.1 美国制导炮弹研究现状
1.2.2 其他国家制导炮弹研究现状
1.2.3 国内制导炮弹研究现状
1.3 制导炮弹导航系统特点和关键技术
1.3.1 典型制导炮弹导航系统和工作流程
1.3.2 制导炮弹导航能力需求及技术难点
1.4 制导炮弹组合导航技术研究现状
1.4.1 Draper高过载组合导航系统
1.4.2 Honeyweu高过载组合导航系统
1.4.3 BAE和其他公司高过载组合导航系统
1.5 制导炮弹空中对准技术研究现状
1.5.1 基于“重力转弯+陀螺仪”的滚转角测量技术
1.5.2 基于“科氏力+偏心加速度计”的滚转角测量技术
1.5.3 基于“弹道机动+加速度计”的滚转角测量技术
1.6 本书目的
第2章 导航算法基础知识
2.1 导航算法中的数学基础
2.1.1 矢量
2.1.2 矢量坐标转换
2.1.3 角速度矢量
2.1.4 反对称矩阵
2.1.5 角速度矢量坐标转换
2.1.6 矢量和反对称矩阵的基本运算法则
2.1.7 最小二乘法
2.1.8 非线性方程的线性化
2.2 坐标系
2.2.1 地心惯性坐标系
2.2.2 地心地固坐标系
2.2.3 发射坐标系
2.2.4 发射惯性坐标系
2.2.5 当地水平坐标系
2.2.6 载体坐标系
2.3 坐标系转换
2.3.1 欧拉角和转换矩阵
2.3.2 地心惯性坐标系和地心地固坐标系
2.3.3 发射坐标系与地心地固坐标系
2.3.4 地心惯性坐标系与发射坐标系
2.3.5 发射坐标系和载体坐标系
2.3.6 发射惯性坐标系和载体坐标系
2.3.7 地心地固坐标系与当地水平坐标系
2.3.8 发射坐标系与当地水平坐标系
2.3.9 发射坐标系和发射惯性坐标系
2.4 四元数
2.4.1 四元数的基础知识
2.4.2 四元数的表示方法
2.4.3 四元数的运算
2.4.4 转动四元数定理
2.4.5 四元数与姿态矩阵的关系
2.5 姿态、速度位置微分方程
2.5.1 姿态矩阵的微分方程
2.5.2 惯性系中位置矢量的微分
2.5.3 惯性系中速度矢量的微分
2.6 地球几何学
2.6.1 基本概念
2.6.2 卯酉圈曲率半径和子午圈曲率半径
2.7 地心地固坐标系中的坐标类型
2.7.1 大地坐标向空间直角坐标的转换
2.7.2 空间直角坐标向大地坐标的转换
第3章 发射系制导炮弹捷联惯导算法
3.1 发惯系中的捷联惯导机械编排
3.2 发射系中的捷联惯导机械编排
3.2.1 发射系捷联惯导机械编排推导
3.2.2 发射方位角
3.2.3 发射系正常重力模型
3.3 发射系捷联惯导数值更新算法
3.3.1 发射系姿态更新算法
3.3.2 发射系速度更新算法
3.3.3 发射系位置更新算法
3.3.4 发射系更新算法总结
3.4 发射系捷联惯导数值更新简化算法
3.5 发射系制导炮弹捷联惯导算法仿真
3.5.1 制导炮弹飞行弹道
3.5.2 无惯组误差捷联惯导算法仿真
3.5.3 有惯组误差捷联惯导算法仿真
第4章 发射系制导炮弹空中对准算法
4.1 基于陀螺仪的滚转角测量算法
4.1.1 基于陀螺仪的滚转角测量原理
4.1.2 基于旋转调制法的滚转角测量原理
4.2 基于加速度计和卫导的滚转角测量算法
4.2.1 基于加速度计和卫导数据的滚转角测量原理
4.2.2 弹道机动法仿真弹道
4.2.3 弹道机动法仿真结果
4.3 基于卫导数据的滚转角测量算法
4.3.1 基于伪发射系的滚转角测量原理
4.3.2 基于加速度矢量的滚转角测量原理
4.3.3 基于速度矢量的滚转角测量算法
4.3.4 基于位置矢量的滚转角测量算法
4.4 利用卫导数据的俯仰角偏航角计算原理
第5章 发射系制导炮弹惯导/卫星组合导航算法
5.1 捷联惯导/卫星组合导航方案
5.2 卡尔曼滤波技术
5.2.1 卡尔曼滤波理论
5.2.2 卡尔曼滤波算法的描述
5.2.3 卡尔曼滤波算法特点
5.3 发射系捷联惯导误差方程
5.3.1 发射系姿态误差方程
5.3.2 发射系速度误差方程
5.3.3 发射系位置误差方程
5.4 发射系惯导/卫星松耦合组合导航算法
5.4.1 发射系松耦合组合导航状态方程
5.4.2 发射系松耦合速度位置量测方程
5.4.3 GNSS卫星位置和速度的转换
5.4.4 发射系组合导航硬件同步方法
5.4.5 发射系组合导航滤波算法步骤
5.4.6 发射系惯导/卫星松耦合组合导航仿真
5.5 发射系惯导/卫星紧耦合组合导航算法
5.5.1 发射系惯导/卫星紧耦合组合导航状态方程
5.5.2 发射系惯导/卫星紧耦合伪距量测方程
5.5.3 发射系惯导/卫星紧耦合伪距率量测方程
5.5.4 发射系惯导/卫星组合导航算法仿真分析
5.6 发射系导航信息转换到当地水平坐标系
5.6.1 发射系位置信息的转换
5.6.2 发射系速度信