捷联式惯性导航系统新型初始对准技术

图书标准信息

• 作者 常路宾；覃方君；查峰
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2023-02
• 版次 1
• ISBN 9787030746214
• 定价 88.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 157页
• 字数 208.000千字

【内容简介】

本书是结合国内外**进展、在总结提炼作者近十年研究成果的基础上撰写而成的。全书内容分为两大部分，即惯性系初始对准方法和非线性初始对准方法。针对惯性系初始对准方法，重点从矢量观测构建角度改进与拓展已有的惯性系初始对准方法，使其适用于不同精度器件水平的惯性导航系统；针对非线性初始对准方法，重点从滤波系统模型改进角度着手，分别推导形式更为严密、物理意义更为准确的状态模型。

【目录】

目录

第1章　绪论　1　

1.1　引言　1　

1.2　惯性系初始对准研究进展　3　

1.3　非线性初始对准研究进展　9　

本章参考文献　11　

第2章　基于矢量观测积分构建的改进惯性系初始对准方法　17　

2.1　惯性系初始对准方法基本原理　17　

2.1.1　主要坐标系　17　

2.1.2　坐标系分解　18　

2.1.3　矢量观测构建　18　

2.1.4　姿态确定问题的递归求解　21　

2.2　基于滑动固定区间积分矢量观测构建的惯性系初始对准方法　22　

2.2.1　滑动固定区间积分矢量观测构建　22　

2.2.2　实验研究　24　

2.3　基于积分翻转的惯性系快速初始对准方法　26　

2.3.1　基于积分翻转的矢量观测构建　26　

2.3.2　基于积分翻转的惯性系初始对准算法流程　28　

2.3.3　实验研究　29　

2.4　本章小结　32　

本章参考文献　32　

第3章　动态惯性系初始对准方法　35　

3.1　动态惯性系初始对准模型的建立　35　

3.1.1　姿态确定初始对准方法再分析　35　

3.1.2　从姿态确定到姿态估计　38　

3.1.3　矢量观测构建　39　

3.2　姿态估计滤波算法　40　

3.2.1　基于四元数姿态估计问题的表述　40　

3.2.2　UKF在四元数估计问题中的缺陷　42　

3.2.3　USQUE算法设计　42　

3.3　实验研究　47　

3.3.1　对准精度与速度　47　

3.3.2　车载实验　48　

3.4　本章小结　57　

本章参考文献　57　

第4章　基于姿态估计的初始对准方法　58　

4.1　基于姿态估计的初始对准建模　58　

4.1.1　基于坐标系分解的姿态估计系统模型　58　

4.1.2　基于滑动固定区间速度积分的矢量观测构建　59　

4.1.3　基于四元数的姿态估计问题表述　61　

4.2　实验研究　63　

4.2.1　高精度惯性导航实验　63　

4.2.2　低精度惯性导航实验　69　

4.3　半解析姿态与参数联立估计方法初探　74　

4.3.1　半解析姿态与参数联立估计模型　74　

4.3.2　半解析姿态与参数联立估计求解　75　

4.4　本章小结　78　

本章参考文献　78　

第5章　基于Rodrigues姿态误差方程的非线性初始对准方法　79　

5.1　间接式非线性初始对准基本框架　79

5.2　Rodrigues姿态误差方程推导　80　

5.2.1　Rodrigues参数姿态表示　80　

5.2.2　四元数姿态误差方程　81　

5.2.3　Rodrigues姿态误差方程　83　

5.3　基于Rodrigues姿态误差方程的非线性初始对准滤波实现　84　

5.3.1　滤波状态选取　84　

5.3.2　滤波算法流程　86　

5.4　实验研究　87　

5.4.1　仿真实验　87　

5.4.2　车载实验　91　

5.5　本章小结　94　

本章参考文献　94　

第6章　基于几何速度误差方程的非线性初始对准方法　95　

6.1　几何速度误差方程　95　

6.1.1　几何速度误差方程的基本概念　95　

6.1.2　几何速度误差方程推导　97　

6.2　实验研究　99　

6.2.1　仿真实验　99　

6.2.2　船载系泊实验　104　

6.3　基于几何矢量误差的惯性导航线性误差方程　109　

6.3.1　姿态误差方程　109　

6.3.2　速度误差方程　111　

6.3.3　误差方程整理　111　

6.4　本章小结114　

本章参考文献　115　

第7章　基于惯性导航基本方程的非线性初始对准方法　116

7.1　基于惯性导航基本方程的非线性初始对准算法框架　117　

7.1.1　惯性导航基本方程　117　

7.1.2　基于惯性导航基本方程的USQUE算法流程　118　

7.2　基于四元数平均算法的改进USQUE算法　120　

7.2.1　传统USQUE算法的近似性分析　120　

7.2.2　四元数平均算法　121　

7.2.3　仿真研究　123　

7.3　基于边缘采样的USQUE算法　128　

7.3.1　基于边缘采样的UT　128　

7.3.2　惯性导航基本方程的部分线性近似　130　

7.3.3　边缘USQUE算法设计　132　

7.3.4　实验研究　134　

7.4　基于惯性导航基本方程的直接式EKF算法　140　

7.4.1　基于惯性导航基本方程的Jacobi矩阵推导　140　

7.4.2　基于惯性导航基本方程的EKF算法流程　143　

7.5　惯性基组合导航MEKF算法　144　

7.5.1　MEKF算法状态模型　144　

7.5.2　惯性基组合导航MEKF算法流程　149　

7.5.3　惯性基组合导航MEKF算法仿真实验　151　

7.6　本章小结　155　

本章参考文献　156