船用调制型惯性导航及其组合导航技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王秋滢 著

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• 导航技术
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• 传感器
• 自动控制
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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118112429

商品编码：29687784749

包装：平装-胶订

出版时间：2017-06-01

基本信息

书名：船用调制型惯性导航及其组合导航技术

定价：72.00元

作者：王秋滢

出版社：国防工业出版社

出版日期：2017-06-01

ISBN：9787118112429

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：大16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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王秋滢*的《船用调制型惯性导航及其组合导航技术》共分为11章，主要论述了船用调制型惯性导航系统技术及相关知识。**～3章为**部分，主要介绍了惯性导航基础知识、惯性导航系统基本工作原理及误差建模分析。第4～7章为第2部分，重点论述了调制型惯性导航系统，主要包括调制型惯性导航系统基本原理与误差分析、相对地理坐标系旋转的调制技术研究、相对地球自转轴旋转的调制技术研究以及基于罗经原理/Butterworth滤波器的姿态/速度误差抑制技术研究。第8～11章为第3部分，重点研究基于调制型惯性系统的组合导航技术，分别介绍了调制型惯性导航/星敏感器组合导航方案、船用星敏感器抗环境干扰误差抑制技术、调制型惯性导航/计程仪组合导航方案、基于调制型惯性导航/计程仪的计程仪误差抑制技术。
本书对从事惯性技术的工程技术人员具有重要的参考价值，也可作为高等院校惯性技术相关专业的研究生教材。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《舰船导航与定位：原理、方法与实践》 图书简介 本书旨在全面深入地探讨舰船导航与定位的核心原理、关键技术、主流方法以及在实际应用中的挑战与解决方案。从基础的导航概念出发，循序渐进地阐述各类导航系统的运作机理，重点聚焦于现代舰船不可或缺的惯性导航系统（INS）和全球导航卫星系统（GNSS）等，并详细介绍其在高精度、高可靠性舰船导航中的地位和作用。同时，本书还将深入剖析组合导航技术，揭示如何融合不同导航传感器的优势，实现比单一系统更优越的导航性能。 第一章 导航学概论 本章将为读者建立起对导航学基本概念的清晰认知。我们将从导航的定义、历史演进及其在航海领域的重要性入手，介绍导航的基本要素，包括位置、速度、姿态的确定，以及航向、航迹的维持。随后，我们将概述不同类型的导航系统，初步介绍天文导航、陆标导航、电子导航等传统导航方式，并引出现代导航系统的主流发展方向，为后续章节的深入探讨奠定基础。本章将强调导航信息在舰船安全航行、任务执行和态势感知中的不可替代作用。 第二章 惯性导航系统（INS）原理与模型 作为本书的重点之一，本章将系统性地阐述惯性导航系统（INS）的理论基础。我们将详细介绍惯性传感器（陀螺仪和加速度计）的工作原理，包括它们如何测量角速度和线加速度。在此基础上，我们将构建INS的基本导航方程，包括位置、速度和姿态的更新方程。本章将深入探讨INS误差的来源，例如传感器误差（零偏、尺度因子误差、噪声等）、系统误差（对准误差、重力模型不准确等）以及其对导航精度的影响。我们将介绍误差传播模型，为后续的误差补偿和组合导航打下理论基础。 第三章 陀螺与加速度计技术进展 本章将聚焦于惯性传感器领域的前沿技术和最新进展。我们将详细介绍不同类型的陀螺仪，包括机械陀螺（如挠性陀螺、漂浮陀螺）、光纤陀螺（FOG）和激光陀螺（RLG），分析它们的性能特点、优缺点以及在舰船导航中的适用性。对于加速度计，我们将探讨压电式、石英摆式、微机电系统（MEMS）加速度计等主流类型，并分析其精度、动态范围、抗振动能力等关键参数。本章还将讨论传感器标定、校准技术以及如何通过提高传感器本身的性能来提升INS的精度。 第四章 全球导航卫星系统（GNSS）及其在舰船导航中的应用 本章将全面介绍全球导航卫星系统（GNSS），以大家熟知的GPS为代表，并涵盖GLONASS、Galileo、北斗等系统。我们将深入解析GNSS的工作原理，包括卫星信号的播发、接收机接收信号、伪距测量、卫星轨道和时钟改正等关键步骤。本章将重点关注GNSS在舰船导航中的应用，包括高精度定位技术（如RTK、PPP），以及GNSS信号的可用性、可靠性和抗干扰性问题，例如多径效应、遮挡、信号欺骗等对舰船导航精度的影响。 第五章 组合导航技术基础 组合导航是现代舰船导航的关键技术，本章将深入剖析其核心概念和实现方法。我们将解释为什么需要组合导航，即如何通过融合不同导航系统的优势来克服单一系统的局限性。本章将重点介绍常用的组合导航滤波算法，包括卡尔曼滤波（KF）、扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）以及粒子滤波（PF）等。我们将详细阐述这些滤波器的原理、模型建立以及在处理INS和GNSS等异构传感器数据时的具体应用，包括状态估计、误差补偿和导航信息融合。 第六章 组合导航系统的设计与实现 在本章中，我们将把理论与实践相结合，探讨组合导航系统的具体设计和实现过程。我们将从系统架构设计出发，分析不同传感器（INS、GNSS、多普勒计程仪、声纳等）的选择与匹配。本章将详细讨论组合导航系统的软件实现，包括数据预处理、同步、滤波器的参数整定、系统稳定性分析以及故障诊断与容错策略。我们将介绍实际工程中需要考虑的各种因素，例如计算资源、实时性要求、环境适应性以及如何根据不同的应用场景（如远洋航行、港口靠泊、水下作业）进行系统优化。 第七章 舰船姿态与航向确定技术 准确的姿态和航向信息对于舰船的精确控制和安全航行至关重要。本章将深入探讨舰船姿态与航向的确定技术。我们将从INS的角度，阐述如何通过陀螺测量来获得俯仰角、横滚角和航向角。同时，我们将引入磁力计、星光传感器、激光陀螺等辅助传感器，并探讨如何将它们融入组合导航系统，以提高姿态和航向信息的精度和鲁棒性。本章还将讨论在不同航行状态下（如静止、加速、转弯）的航向确定挑战，以及相应的解决方案。 第八章 高精度定位技术在舰船导航中的应用 本章将聚焦于当前舰船导航领域的高精度定位技术。我们将深入介绍差分全球定位系统（DGPS）和实时动态定位（RTK）技术，分析它们如何通过地面参考站来消除GNSS误差，从而实现厘米级乃至毫米级的定位精度。此外，我们还将探讨精密单点定位（PPP）技术，阐述其在无需地面基站的情况下获得高精度定位的能力。本章将详细讨论这些高精度定位技术在精确靠泊、自动驾驶、水下地形测绘等舰船关键任务中的具体应用，并分析其性能优势与局限性。 第九章 舰船导航中的抗干扰与鲁棒性 在复杂的海洋环境中，舰船导航系统面临着各种干扰和挑战。本章将重点探讨舰船导航系统的抗干扰与鲁棒性问题。我们将分析GNSS信号易受到的干扰，例如军事电子战、人为欺骗、多径效应等，并介绍相应的抗干扰技术，包括信号处理、接收机算法优化以及多系统融合。本章还将讨论INS在GNSS失效或受到干扰时的自主导航能力，以及如何通过组合导航技术来提高系统的整体鲁棒性，确保导航信息的连续性和可靠性。 第十章 舰船导航系统的测试、验证与评估 为了确保舰船导航系统的性能和可靠性，严格的测试、验证和评估是必不可少的环节。本章将详细介绍舰船导航系统的测试方法和流程。我们将讨论仿真测试、硬件在环（HIL）测试、陆地测试和海上实际测试等不同阶段的测试内容和目的。本章还将介绍导航系统性能评估的常用指标，例如定位精度、速度精度、姿态精度、时间同步精度以及系统的可用性和可靠性。我们将强调在不同航行场景下进行全面评估的重要性。 第十一章 舰船导航的未来发展趋势 本章将展望舰船导航技术的未来发展方向。我们将探讨新兴的导航技术，例如量子导航、视觉导航、激光雷达（LiDAR）导航等，以及它们在舰船导航领域的潜在应用。此外，本章还将讨论人工智能（AI）和机器学习（ML）在导航信息融合、误差预测、故障诊断和自主决策等方面的应用前景。我们将分析未来舰船导航系统朝着更高精度、更高可靠性、更强自主性和更佳集成化方向发展的趋势，为读者勾勒出舰船导航技术的广阔未来。 结论 本书通过对舰船导航与定位原理、方法和实践的深入探讨，旨在为相关领域的科研人员、工程师以及学生提供一本全面、权威且具有指导意义的参考书。我们相信，通过掌握书中介绍的各类导航技术及其组合应用，将能够显著提升舰船的导航精度、安全性和作业效能，为实现更智能化、自主化的舰船作业奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚接触这个领域的年轻科研工作者，坦率地说，这本书的专业性确实挺高的，对于背景知识要求不低，初看时会觉得有些吃力，但坚持读下去，回报是巨大的。我印象最深的是其中对于不同惯导与外部传感器融合方式的比较分析，作者没有武断地下结论，而是从性能指标、计算复杂度、鲁棒性等多个维度进行了系统的权衡对比，这种客观中立的学术态度非常值得学习。书中引用了大量近些年的前沿文献，显示出作者对领域发展保持着高度敏感性，这对于我们跟踪最新技术趋势至关重要。唯一美中不足的是，对于某些极其前沿的、尚未完全成熟的研究方向，可能还需要读者自行去查阅更多一手资料来补充最新的进展，但这或许是技术书籍难以避免的局限性，毕竟知识更新速度太快了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度都超出了我的预期，它不仅仅停留在对现有技术的罗列，更是在挖掘其背后的设计哲学和演进脉络。我注意到，作者对于误差分析和补偿策略的探讨尤为精辟，那几章关于随机过程和最优估计的章节，简直是教科书级别的范例，把卡尔曼滤波在非线性系统中的应用讲得透彻明白。我过去读过几本相关的资料，但总觉得在某些关键环节总是“点到为止”，而这本书却能深入挖掘到参数辨识和实时修正的细节。阅读过程中，我经常需要停下来，对照着自己手头的仿真数据反复揣摩作者的论述，这种深度思考的体验非常宝贵。它更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地传授经验，而不是冷冰冰的理论手册，对于提升实际工程解决问题的能力大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

从实际应用的角度来看，这本书的价值在于它提供了一个“从零到一”的完整技术蓝图。它没有回避复杂性，反而直面了在实际项目中会遇到的所有“拦路虎”，比如温漂、标度因子误差、以及不同环境下的传感器性能衰减。作者对于如何构建一个可靠的导航系统，从硬件选型到软件架构的每一个关键决策点都做了详尽的阐述。特别是关于软件接口和数据管理的部分，虽然看似是工程实施的细节，但往往决定了整个系统的成败，这本书对此的关注度极高。我感觉，如果一个工程师能够完全吃透这本书的内容，那么他在主持或参与一个中等复杂度的导航系统设计时，大概率能少走很多弯路，避免掉入常见的技术陷阱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上简洁有力的标题字体，立刻给人一种专业而深沉的感觉。初拿到手里，就能感受到纸张的质感，印刷清晰，图表排版干净利落，看得出出版社在制作上确实下了不少功夫。我尤其欣赏作者在结构布局上的用心，从基础概念的引入到复杂系统的深入探讨，逻辑层层递进，过渡自然流畅，让人在阅读过程中很少感到迷茫。虽然我更偏向于软件算法的理解，但这本书对硬件基础的阐述也相当到位，让我对整个导航系统的物理实现有了更直观的认识。尤其是那些贯穿全书的案例分析，不仅仅是枯燥的理论堆砌，而是紧密结合实际工程应用场景，使得那些原本抽象的数学模型瞬间鲜活起来。对于想要系统性了解这一领域的人来说，这本书无疑提供了一个坚实可靠的知识框架，它不是那种走马观花的科普读物，而是真正深入到技术内核的参考宝典。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格有一种沉稳的学术气质，行文非常严谨，很少有夸张或浮夸的措辞。作者似乎更关注的是“如何精确地描述事物本质”，而不是追求华丽的辞藻。这对于需要高精度和高可信度的读者群体来说，是极大的优点。我特别喜欢它在介绍新概念时，总是先给出其物理背景，再引入数学模型，最后回到工程实现这一“三段论”式的讲解方式，这极大地增强了知识的粘性。总而言之，这是一本可以放在案头，时不时翻阅、总能从中获得新启发的工具书。它不仅仅是一本读完就束之高阁的书籍，更像是技术人员工具箱里一件高品质的、需要反复使用的精密仪器，体现了深厚的专业积累和严谨的治学态度。