導航原理（第2版）

第1章 緒論 1
1．1 導航的概念 1
1．1．1 定義 1
1．1．2 對象 2
1．1．3 任務 3
1．2 導航的參量 3
1．2．1 角度參量 4
1．2．2 距離參量 6
1．2．3 速度參量 6
1．2．4 時空信息 7
1．3 位置線與位置面 8
1．3．1 等角位置線、位置面 8
1．3．2 等距位置線、位置面 9
1．3．3 等距差位置線、位置面 9
1．3．4 等距和位置線、位置面 10
1．3．5 位置線典型應用 11
1．4 導航的發(fā)展與運用 13
1．4．1 天文導航 14
1．4．2 地磁導航 16
1．4．3 無線電導航 17
1．4．4 慣性導航 18
1．4．5 其他導航 19
1．5 本書的結(jié)構(gòu) 22
復習和作業(yè)題1 23
第2章 導航的數(shù)學基礎 24
2．1 坐標及其變換 24
2．1．1 慣性坐標系 24
2．1．2 地球坐標系 25
2．1．3 運行體及平臺坐標系 27
2．1．4 直角坐標系間的旋轉(zhuǎn)變換 29
2．1．5 極坐標系 30
2．2 運動狀態(tài)描述 31
2．2．1 微分多項式模型 31
2．2．2 勻速運動模型 32
2．2．3 勻加速運動模型 33
2．2．4 其他運動模型 34
2．3 導航誤差分析基礎 34
2．3．1 數(shù)字特征描述 35
2．3．2 統(tǒng)計特征描述 35
2．4 導航參量估計方法 38
2．4．1 非線性方程的線性化 38
2．4．2 最小二乘法 41
2．4．3 卡爾曼濾波 46
2．5 小結(jié) 48
復習和作業(yè)題2 49
第3章 導航的物理基礎 50
3．1 導航信號 50
3．1．1 描述方法 50
3．1．2 偽隨機序列 52
3．2 多普勒效應 53
3．2．1 收發(fā)一方運動的多普勒效應 53
3．2．2 收發(fā)雙方同時運動的多普勒效應 55
3．2．3 多普勒效應在導航中的應用 55
3．3 無線電信號 56
3．3．1 信號特性 56
3．3．2 天線方向圖 57
3．3．3 傳播方式 62
3．3．4 信道特性分析 65
3．3．5 電波傳播對無線電導航信號的影響 67
3．3．6 場地環(huán)境對無線電導航信號的影響 68
3．4 光探測基礎 73
3．4．1 光電探測系統(tǒng) 73
3．4．2 光接收機原理 75
3．5 陀螺儀與加速度計 78
3．5．1 力學基礎 79
3．5．2 陀螺儀原理 81
3．5．3 加速度計原理 83
3．6 重力場基礎 84
3．7 地磁場基礎 85
3．8 相對論影響 87
3．9 小結(jié) 90
復習和作業(yè)題3 90
第4章 導航測角原理 91
4．1 概述 91
4．2 振幅式導航測角 92
4．2．1 振幅式無線電導航測角 92
4．2．2 振幅式無線電導航測角誤差分析 96
4．2．3 振幅式光學導航測角 100
4．3 相位式導航測角 101
4．3．1 相位式無線電導航測角 101
4．3．2 相位式無線電導航測角誤差分析 105
4．4 時間式導航測角 107
4．4．1 時間式無線電導航測角 107
4．4．2 時間式無線電導航測角誤差分析 112
4．5 頻率式導航測角 113
4．5．1 頻率式無線電導航測角 113
4．5．2 偏流角測量的準確度分析 114
4．6 慣性力學測角 114
4．6．1 水平面內(nèi)的陀螺尋北原理 114
4．6．2 非水平面內(nèi)的陀螺尋北原理 116
4．6．3 陀螺尋北的誤差分析 119
4．7 地磁感應測角 120
4．7．1 羅航向和羅差 120
4．7．2 地磁感應測角原理 121
4．8 小結(jié) 122
復習和作業(yè)題4 123
第5章 導航測距原理 124
5．1 概述 124
5．1．1 基本概念 124
5．1．2 測距分類 125
5．2 無線電導航測距 127
5．2．1 脈沖式測距 128
5．2．2 碼相關(guān)測距 132
5．2．3 頻率式測距 134
5．3 無線電導航測距差 143
5．3．1 脈沖式測距差 143
5．3．2 相位式測距差 144
5．3．3 脈沖/相位式測距差 145
5．3．4 多普勒積分測距差 145
5．4 光學導航測距 146
5．4．1 主動式測距 146
5．4．2 被動式測距 147
5．5 氣壓測高 147
5．5．1 氣壓高度 148
5．5．2 氣壓高度表模型 149
5．5．3 氣壓高度表誤差補償 150
5．6 小結(jié) 150
復習和作業(yè)題5 151
第6章 導航測速原理 152
6．1 主動式導航測速 152
6．1．1 單波束多普勒測速 153
6．1．2 雙波束多普勒測速 154
6．1．3 多波束多普勒測速 156
6．1．4 多普勒測速的準確度分析 158
6．1．5 聲相關(guān)測速 160
6．2 被動式導航測速 161
6．2．1 慣性導航測速 161
6．2．2 衛(wèi)星導航測速 162
6．2．3 電磁測速 164
6．2．4 航空動壓測速 165
6．2．5 視頻（覺）測速 168
6．3 小結(jié) 170
復習和作業(yè)題6 170
第7章 導航定位原理 171
7．1 概述 171
7．1．1 非線性方程解算 171
7．1．2 導航定位誤差分析 175
7．2 幾何導航定位 181
7．2．1 測距導航定位 181
7．2．2 測距差導航定位 186
7．2．3 測角導航定位 188
7．2．4 復合式導航定位 192
7．3 推算導航定位 195
7．3．1 慣性推算導航定位 196
7．3．2 多普勒雷達推算導航定位 197
7．4 匹配導航定位 198
7．4．1 匹配導航定位基礎 199
7．4．2 一維線匹配導航定位 204
7．4．3 二維面匹配導航定位 211
7．5 小結(jié) 213
復習和作業(yè)題7 213
第8章 組合導航原理 214
8．1 概述 214
8．1．1 傳感器數(shù)據(jù)融合 214
8．1．2 組合導航的概念 215
8．2 組合導航理論 215
8．2．1 組合導航方式 215
8．2．2 信息分配準則 216
8．2．3 組合導航精度 217
8．2．4 組合系統(tǒng)可靠性 218
8．3 組合導航實現(xiàn) 219
8．3．1 典型配置結(jié)構(gòu) 219
8．3．2 工作性能分析 223
8．4 小結(jié) 224
復習和作業(yè)題8 225
第9章 飛行器導航控制應用 226
9．1 概述 226
9．2 飛行控制原理 228
9．2．1 飛行狀態(tài)描述及其實時感知 228
9．2．2 飛行操縱方式 229
9．2．3 飛行控制方法 230
9．2．4 飛機姿態(tài)控制 232
9．2．5 飛行軌跡控制 234
9．3 導航控制系統(tǒng)應用 238
9．3．1 自動航線飛行控制 238
9．3．2 自動進近與著陸飛行控制 242
9．4 小結(jié) 251
復習和作業(yè)題9 251
附錄A 導航術(shù)語中英對照表 253
附錄B 隨機過程與噪聲 268
B．1 隨機過程的統(tǒng)計描述 268
B．2 平穩(wěn)隨機過程 270
B．3 高斯隨機過程 271
B．4 噪聲 272
參考文獻 275