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书       名 :
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文献来源:
出版时间 :
组合导航原理与技术
0.00    
图书来源: 浙江图书馆(由图书馆配书)
  • 配送范围:
    全国(除港澳台地区)
  • ISBN:
    9787560527260
  • 作      者:
    张国良,曾静著
  • 出 版 社 :
    西安交通大学出版社
  • 出版日期:
    2008
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内容介绍
    组合导航是21世纪导航技术发展的主要方向之一。《组合导航原理与技术》在简要介绍了导航技术的历史、现状与发展趋势的基础上,系统地描述了组合导航系统的思想、原理与系统设计方法,重点描述了组合导航系统在工程技术领域的最优状态估计、滤波器设计、实时性设计、容错设计及硬件系统设计等技术与访求。《组合导航原理与技术》具有鲜明的工程应用特点,重视从工程技术的角度介绍组合导航系统的原理与技术,使得读者可以尽快地掌握组合导航的原理及组合导航技术的实现和使用。《组合导航原理与技术》即可作为大学航空航天相关专业本科生与硕士研究生的组合导航课程教材,又可作为大学教师、工程技术人员在组合导航系统教学与科研中的参考书。
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精彩书摘
    惯性导航的突出缺点是,导航精度随时间增长而降低。由于惯性导航的核心部件陀螺仪存漂移误差,致使稳定平台随飞行时间的不断增长,偏离基准位置的角度不断增大,使加速度的测量和即时位置的计算误差不断增加,导航精度不断降低。为了提高远程飞行的精度,需要提高陀螺仪、加速度计的制造精度。目前各国都在继续发展高精度的惯性导航系统和天文导航系统,但由于制造工艺的限制,对于惯性导航系统而言,要继续提高精度已经很困难,或者说,要提高微小的惯性仪表精度,就要付出相当高的代价。因此,在继续发展高精度惯性导航系统的同时,组合导航成为各国发展导航系统的重点,其中惯性/卫星组合导航系统是最具有应用前景的组合导航系统。
    2.组合导航的特点
    组合导航是近代导航理论和技术发展的结果。每种单一导航系统都有各自的独特性能和局限性。把几种不同的单一系统组合在一起,就能利用多种信息源,互相补充,构成一种有多余度和导航准确度更高的多功能系统。
    卫星导航系统和惯性导航系统都是目前世界上最先进的导航系统,二者各有所长,相互无法取代。现代卫星导航系统定位精度高,但不能连续提供运载体位置信号,同时,当运载体作剧烈动作或当导航星全球定位系统信噪比较低时,导航精度将大为降低。故卫星定位系统常与惯性导航系统组合。组合后的惯性/卫星导航系统不仅能大大改善惯性导航的位置和速度信息的精度,而且还能估计出陀螺漂移和惯性平台姿态误差等各种误差量,从而改善惯性导航系统性能。同时,利用惯性导航系统提供的速度等信息还能改善卫星导航系统跟踪回路截获和锁定信号的能力。这种组合方式是组合导航系统的发展方向。目前,研究最多的组合导航系统中一般均有惯性导航系统和卫星导航系统。其中最具有代表性的是INS/GPS组合导航系统。组合导航的实质是以计算机为中心,将各个导航传感器送来的信息加以综合和最优化数学处理,然后对导航参数进行综合显示或输出。导航传感器包括各种导航设备和计算机外部设备等,而显示设备等都是输出设备。
    新的数据处理方法,特别是卡尔曼滤波方法的应用是实现组合导航的关键。卡尔曼滤波通过运动方程和测量方程,不仅考虑当前所测得的参量值,而且还充分利用过去测得的参量值,以后者为基础推测当前应有的参量值,而以前者为校正量进行修正,从而获得当前参量值的最佳估算。当有多种分系统参与组合时,就可利用状态矢量概念。通常,取误差本身作为状态矢量,不是对速度、方位本身等作出最佳估计,而是对速度误差、方位误差等作出最佳估计。把这一估算从实际测得的速度、方位中减去,就得到此时此刻的速度、方位等参量。
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目录
前言
第1章导航技术概论
1.1概述
1.1.1导航、制导与控制
1.1.2导航技术的起源与发展
1.2几种典型的导航系统
1.2.1无线电导航技术
1.2.2伏尔导航系统
1.2.3多普勒导航系统
1.2.4塔康导航系统
1.2.5罗兰导航系统
1.2.6卫星导航
1.2.7惯性导航系统
1.2.8天文导航系统
1.3导航技术的发展趋势
1.3.1现代军事作战对导航的要求及其发展
1.3.221世纪导航技术发展的主要趋势
1.4本章小结
思考题

第2章组合导航的基本概念
2.1惯性导航与组合导航
2.2基本的组合导航系统
2.3组合导航的基本要求
2.4组合导航的主要研究内容
2.5本章小结
思考题

第3章组合导航的基本构成与工作模式
3.1组合导航系统的基本构成
3.2组合导航系统的工作模式
3.3组合导航系统导航状态估计方法
3.3.1直接法
3.3.2间接法
3.4组合导航系统容错方案
3.5组合导航系统的误差修正
3.6本章小结
思考题

第4章导航系统误差分析与建模方法
4.1惯性导航系统基本原理
4.1.1陀螺仪
4.1.2速率陀螺仪
4.1.3加速度计
4.1.4平台式惯性导航
4.1.5捷联式惯性导航
4.2惯性导航系统误差分析
4.2.1陀螺仪的漂移
4.2.2加速度计误差
4.2.3解析式陀螺稳定平台误差传递与误差模型
4.2.4当地水平式惯性平台误差模型
4.3卫星导航系统误差分析
4.3.1GPS系统
4.3.2G1ONASS系统
4.3.3伽利略导航系统
4.3.4北斗导航系统
4.3.5卫星导航系统误差分析
4.3.6卫星导航系统误差模型
4.4天文导航系统误差分析
4.4.1天文导航系统对惯性基准误差的观测
4.4.2天文导航系统的误差分析与误差模式
4.5本章小结
思考题

第5章组合导航系统状态估计方法
5.1多传感器信息融合概述
5.1.1信息融合的基本概念
5.1.2信息融合的特点
5.1.3信息融合的模型与层次
5.1.4信息融合的基本方法
5.1.5信息融合研究的主要方向
5.2导航数据预处理
5.2.1野值处理
5.2.2信息同步
5.3坐标统一
5.3.1坐标系的方向余弦矩阵及矢量导数的关系
5.3.2惯性坐标系
5.3.3非惯性坐标系
5.4卡尔曼滤波
5.4.1卡尔曼滤波基本方程
5.4.2卡尔曼滤波的工程应用方法
5.5本章小结
思考题

第6章组合导航系统滤波器设计
6.1集中卡尔曼滤波
6.2联邦卡尔曼滤波
6.2.1分散滤波
6.2.2联邦滤波及其算法
6.2.3异质多传感器系统的联邦滤波结构
6.3自适应卡尔曼滤波
6.3.1噪声有限记忆在线计算自适应滤波方法
6.3.2渐消记忆自适应滤波方法
6.3.3卡尔曼滤波的平方根分解计算
6.3.4联邦卡尔曼滤波的信息因子自适应分配
6.4本章小结
思考题

第7章组合导航系统降价设计
7.1状态删除法
7.2卡尔曼滤波的集结降阶设计
7.3卡尔曼滤波的奇异摄动降阶
7.4稀疏矩阵运算
7.5本章小结
思考题

第8章组合导航系统信息同步
8.1主滤波器与各子滤波器输出信息的同步
8.2子滤波器中观测信息的同步
8.2.1滤波周期小于观测周期时的滤波
8.2.2滤波周期大于观测周期时的滤波
8.2.3滤波时刻与观测数据时刻不重合情况下的滤波
8.3子滤波器观测信息同步处理的滤波算法
8.4本章小结
思考题

第9章组合导航系统容错滤波设计
9.1卡尔曼滤波器的容错性能
9.2组合导航系统突变型故障容错滤波研究
9.2.1突变型故障有限记忆在线预测滤波器残差校验
9.2.2突变型故障被检测出情况下的联邦滤波算法
9.3组合导航系统渐变型故障容错滤波
9.3.1子滤波器的观测品质
9.3.2观测品质的模糊评估方法
9.3.3基于观测品质的渐变故障容错滤波
9.4联邦滤波器容错滤波的仿真方法
9.5本章小结
思考题

第10章组合导航系统的车载试验方法
10.1车载组合导航试验系统
10.1.1车载组合导航试验系统的组成
10.1.2卡载组合导航系统工作流程
10.2车载组合导航系统试验及数据处理
10.2.1车载试验准备与实施
1O.2.2车载试验的惯性平台定位算法
10.2.3车载试验中惯性系统姿态角的提取
10.2.4导航信号的坐标转换
10.2.5导航信号的野值剔除
10.3车载组合导航系统试验结果与分析
10.4本章小结
思考题
参考文献
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