無陀螺慣性導航技術(精) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周紅進許江寜覃方君... 編

圖書標籤:

• 慣性導航
• 陀螺
• 導航技術
• 姿態控製
• 傳感器
• 算法
• 精密導航
• 誤差分析
• 係統設計
• 工程應用

店鋪： 博庫網旗艦店

齣版社： 國防工業

ISBN：9787118114232

商品編碼：29737069857

開本：16

齣版時間：2017-12-01

基本信息

• 商品名稱：無陀螺慣性導航技術(精)
• 作者：編者:周紅進//許江寜//覃方君
• 定價：69
• 齣版社：國防工業
• ISBN號：9787118114232

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2017-12-01
• 印刷時間：2017-12-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：精裝
• 頁數：134
• 字數：181韆字

內容提要

周紅進、許江寜、覃方君編著的《無陀螺慣性導 航技術》旨在介紹實現無陀螺慣性導航必須解決的一 些關鍵技術。其中：第1章介紹無陀螺慣性導航技術 的發展曆程和現狀；第2章介紹無陀螺慣性導航係統 的基本原理，主要是利用加速度計通過“杆臂效應” 測量剛體角運動參數的原理和方法、典型的加速度計 配置方案，也介紹瞭課題組研製的無陀螺慣性測量試 驗裝置；第3章介紹無陀螺慣性導航係統進行自主初 始對準和藉助外部信息輔助初始對準的技術方法；第 4章介紹無陀螺慣性導航係統的姿態解算技術，主要 介紹基於四元數法設計姿態解算算法的流程和注意事 項；第5章對無陀螺慣性導航係統的主要慣性元件加 速度計的噪聲特性分析和降噪技術進行比較研究，推 導瞭非標準觀測噪聲條件下的卡爾曼濾波基本方程； 第6章分析瞭加速度計安裝誤差對導航參數解算的影 響，提齣瞭一種簡化快捷的加速度計安裝誤差校準方 法；第7章介紹無陀螺慣導與GPS進行組閤導航的方法 ，包括EKF、UKF和PF等非綫性濾波方法。
    

目錄

第1章 概述
1.1 慣性導航
1.2 無陀螺慣性導航
1.3 本書內容簡介
第2章 無陀螺慣性導航原理
2.1 加速度計工作原理
2.2 剛體運動模型
2.3 載體角速度解算
2.3.1 角加速度的解算
2.3.2 角速度平方的解算
2.3.3 角速度交叉乘積項的解算
2.3.4 其他組閤方式的角速度解算
2.4 加速度計配置方案
2.4.1 經典6加速度計配置方案
2.4.2 典型的9加速度計配置方案
2.4.3 一種12加速度計的配置方案
2.5 GFIMU試驗裝置
第3章 無陀螺慣導初始對準
3.1 自主式初始對準
3.1.1 捷聯慣導對準原理應用於無陀螺慣導的可行性分析
3.1.2 單軸鏇轉的自主式對準方法
3.1.3 初始對準精度分析
3.1.4 仿真
3.2 外部信息輔助無陀螺慣導初始對準
3.2.1 外部信息輔助初始對準模型
3.2.2 仿真
第4章 無陀螺慣導姿態解算
4.1 方嚮餘弦法
4.2 歐拉角法
4.3 四元數法
4.3.1 鏇轉矢量與四元數
4.3.2 四元數與方嚮餘弦矩陣
4.4 基於四元數的姿態解算算法
4.4.1 姿態解算算法設計
4.4.2 鏇轉矢量求解
4.4.3 *新四元數單位化
4.4.4 姿態角解算
4.4.5 劃槳效應補償
4.5 姿態解算精度分析
4.5.1 圓錐效應
4.5.2 四元數解算誤差
4.6 試驗
第5章 加速度計噪聲特性分析與降噪方法
5.1 加速度計噪聲特性分析及處理
5.1.1 加速度計噪聲的直觀分析
5.1.2 基於Allan方差的加速度計噪聲分析
5.2 改進的自適應卡爾曼濾波降噪
5.2.1 基於新息的噪聲自適應估計
5.2.2 滑動估計窗口寬度的優化
5.3 基於小波卡爾曼濾波降噪

《航海圖鑒：星辰大海的指引》 內容簡介 《航海圖鑒：星辰大海的指引》是一部全麵而深入的航海技術百科全書，旨在為所有熱愛海洋、渴望探索未知水域的讀者提供詳實可靠的知識體係。本書不僅涵蓋瞭從古至今航海技術的演進曆程，更著重於現代航海所必備的各項技能、工具與理論。其內容之詳盡，講解之透徹，力求成為每一位航海者手中不可或缺的指南，無論您是初齣茅廬的航海愛好者，還是經驗豐富的船長，都能從中獲益。 第一部分：航海的基石——導航基礎與原理 本部分將航海的根基——導航的原理與方法一一剖析，力求讓讀者對“如何找到方嚮”這一核心問題有深刻理解。 第一章：地球與地圖的奧秘 地球的形狀與坐標係統： 詳細介紹地球的幾何模型（橢球體、球體），以及經緯度、大地坐標、地理坐標等概念的形成與應用。我們將深入探討格林尼治子午綫、赤道的意義，以及如何在球麵坐標係統中確定一個點的精確位置。 地圖的種類與投影： 涵蓋海圖、陸地地圖、地形圖等常見地圖類型。重點講解地圖投影的原理，包括圓柱投影（墨卡托投影）、錐形投影、方位投影等，並分析它們在航海中的適用性與局限性。我們將解釋為何墨卡托投影在航海中如此普及，以及它可能帶來的距離和麵積失真問題。 海圖的閱讀與理解： 本章將聚焦於海圖的專業解讀。從海圖的比例尺、圖例、符號（如燈塔、浮標、航標、危險礁石、沉船、淺灘等）一一講解，到水深綫、潮汐標記、洋流方嚮等信息的識彆。讀者將學會如何解讀海圖上的各種航行障礙物，瞭解不同類型的航標所代錶的含義，並理解如何利用海圖規劃安全航綫。 第二章：傳統導航技術的智慧 天文導航入門： 追溯人類最早的導航方式，詳細介紹如何利用太陽、月亮、星星等天體進行定位。我們將講解六分儀、象限儀等天文導航儀器的使用方法，演示如何測量天體高度，如何進行方位測量，以及如何通過查閱航海年曆進行計算，從而確定船隻的緯度與經度。即使在現代，天文導航依然是重要的備用技術，本書將賦予讀者掌握這一古老智慧的能力。 磁羅盤與地磁導航： 深入講解磁羅盤的工作原理，解釋地球磁場的形成及其變化。讀者將學習如何使用磁羅盤進行定嚮，理解真北、磁北與磁差的概念，並掌握如何修正磁差以獲得準確的航嚮。此外，本章還將涉及磁異常區域的識彆與應對。 陸標導航與沿岸航行： 對於近岸航行，陸地參照物是重要的定位依據。本章將介紹如何識彆和利用海岸綫上的特徵地物，如燈塔、山峰、港口建築等，並結閤地圖與羅盤進行三角定位，實現精確的沿岸導航。 第二部分：現代航海的利器——電子導航係統 隨著科技的飛速發展，電子導航係統已成為現代航海不可或缺的組成部分。本部分將全麵介紹各種主流電子導航技術。 第三章：全球定位係統（GPS）的原理與應用 GPS係統構成與工作原理： 詳細解析GPS係統的三大部分：空間段（衛星星座）、控製段（地麵站）和用戶段（接收機）。我們將深入淺齣地解釋衛星信號的傳播，接收機如何通過測量距離來確定自身位置，並討論多普勒效應、相對論效應等對定位精度的影響。 GPS接收機的操作與功能： 介紹各類GPS接收機的基本操作，包括開機、接收衛星信號、設置坐標係統、存儲航點、規劃航綫、顯示當前位置、速度、航嚮等。我們將重點講解如何利用GPS進行航綫跟蹤、返迴功能（Return to Launch/Home）以及緊急求救信標（EPIRB）等功能。 GPS在航海中的優勢與限製： 全麵分析GPS在全天候、高精度定位方麵的優勢，以及其在信號屏蔽區域（如峽榖、室內）、信號乾擾（如太陽耀斑）等情況下的局限性。 第四章：電子海圖顯示與信息係統（ECDIS） ECDIS的定義與發展： 介紹ECDIS作為一種電子化的海圖顯示與導航係統，如何取代傳統的紙質海圖，並提供更豐富的信息服務。我們將迴顧ECDIS的發展曆程，以及國際海事組織（IMO）對其應用的規範。 ECDIS的核心功能： 詳細講解ECDIS的主要功能，包括電子海圖的顯示與更新、航綫規劃與監控、危險區域預警、GPS/AIS等外部傳感器數據的集成顯示、實時航行信息疊加（如AIS目標、航行警告、氣象信息）等。讀者將瞭解如何利用ECDIS進行有效的航綫管理和避碰操作。 電子海圖（ENC）的格式與使用： 介紹國際海道測量組織（IHO）製定的S-57標準，以及ENC（Electronic Navigational Chart）作為ECDIS數據載體的特點。我們將講解ENC的矢量化數據結構，以及如何管理和更新ENC數據，確保航行信息的時效性。 第五章：船舶自動識彆係統（AIS）與雷達導航 AIS的工作原理與數據： 詳細闡述AIS係統如何通過 VHF 無綫電自動廣播和接收船舶的靜態信息（如船名、呼號、IMO編號、尺寸）、動態信息（如位置、速度、航嚮）和航行狀態信息。我們將解釋AIS如何提升船舶間態勢感知能力，以及在海上交通管理中的重要作用。 AIS的應用與解讀： 講解如何利用AIS數據進行目標識彆、跟蹤與預警，理解AIS提供的目標詳細信息，以及如何在ECDIS或專用AIS顯示器上解讀AIS目標。本章還將討論AIS在搜救、港口管理等方麵的應用。 船舶雷達的基礎知識： 介紹雷達的組成部分（發射機、接收機、顯示器）與工作原理，講解雷達波的發射、反射與接收過程。我們將重點分析雷達屏幕上迴波的形態與判讀，如點狀迴波、綫狀迴波、麵狀迴波，以及如何識彆陸地、其他船舶、浮標等目標。 雷達導航與避碰： 詳細講解如何利用雷達進行測距、測角，進行目標跟蹤，並利用雷達繪圖闆（Radar Plotting）進行相對運動分析，預測碰撞危險，從而做齣有效的避碰決策。本章還將介紹AR（增強現實）雷達等先進技術。 第三部分：航行實踐與安全保障 掌握瞭導航技術，還需要將其應用於實際航行中，並時刻關注航行安全。本部分將聚焦於航行實踐與安全保障。 第六章：航綫規劃與執行 航綫規劃的要素： 介紹在規劃航綫時需要考慮的各項因素，包括航行水域的限製（如航道、限製水深、禁止區域）、航行條件（如風、浪、潮、能見度）、船舶性能、航行時間和燃油消耗等。 航綫圖的繪製與管理： 講解如何在紙質海圖或電子海圖上繪製、標記和管理航綫。我們將介紹航點（Waypoints）、航段（Legs）的概念，以及如何設置航綫參數，如預期速度、航嚮等。 航綫執行中的監控與調整： 強調航綫執行過程中需要持續監控船舶位置、航嚮和速度，並根據實際情況（如天氣變化、意外情況）及時對航綫進行調整。我們將介紹如何利用GPS、ECDIS等工具輔助航綫監控。 第七章：氣象與海洋環境的認識 天氣係統的基本原理： 簡要介紹大氣環流、氣壓係統（高壓、低壓）、鋒麵、氣鏇、反氣鏇等基本天氣概念，以及它們對航行可能産生的影響。 海浪、潮汐與洋流： 詳細講解海浪的形成、特性與危害，潮汐的規律與計算，以及洋流對航行的影響。讀者將學習如何查閱潮汐錶、洋流圖，並將其納入航行計劃。 天氣預報的獲取與解讀： 介紹獲取航海氣象預報的多種途徑，如無綫電播報、衛星氣象傳真、互聯網天氣服務等，並指導讀者如何準確解讀氣象圖與預報數據，預測天氣變化。 第八章：航行安全與應急處理 海上避碰規則： 詳細解讀《國際海上避碰規則》（COLREGs），包括船舶在不同航行狀態下（如直航船、讓路船）的職責，各類型船舶的優先權，以及安全航速、瞭望、操縱等基本要求。 海上危險識彆與規避： 總結常見的海上航行危險，如集裝箱船、油輪、大型貨船等，識彆不同水域的特殊危險（如狹窄航道、交通密集區），並提供有效的規避策略。 船舶緊急情況應對： 涵蓋各種可能的緊急情況，如船舶失火、進水、擱淺、碰撞、人員落水、惡劣天氣下的緊急操縱等，並提供詳細的應急處置流程和救援方法。本章將強調應急設備的正確使用，如救生艇、救生筏、滅火器、應急信號等。 第四部分：進階航海與未來展望 在掌握瞭基礎與現代航海技術後，本書還將帶領讀者展望更廣闊的航海領域。 第九章：專業航海技術探討 遠洋航行與極地航行： 針對遠洋和極地等特殊環境下的航行挑戰，探討相應的技術要求、安全措施和導航策略。 遊艇與帆船航行： 關注休閑航海領域，介紹遊艇和帆船的特有導航技巧、設備配置和操作要領。 水下與水麵無人係統導航： 簡要介紹水下機器人（AUV）、無人水麵艇（USV）等新興海上平颱的導航技術，以及它們在海洋科考、測量等領域的應用。 第十章：航海技術的未來發展趨勢 自主航行與人工智能： 展望船舶自主航行的發展前景，探討人工智能、機器學習在航綫優化、避障決策、態勢感知等方麵的潛力。 新一代導航技術： 介紹新興的導航技術，如高精度授時技術、慣性導航的未來發展（簡要提及，但不深入探討陀螺儀本身），以及多傳感器融閤技術在提升導航精度和可靠性方麵的作用。 可持續海洋航行： 關注環境保護與可持續發展，探討綠色航運、低碳導航等議題。 《航海圖鑒：星辰大海的指引》以嚴謹的科學態度，結閤大量的實例和圖解，力求將復雜的航海知識變得清晰易懂。本書的齣版，旨在為每一位渴望在廣闊的海洋上自由馳騁的夢想傢，提供堅實的知識支撐和安全的航行保障。它不僅是一本技術手冊，更是一本激發探索精神，連接人與海洋的橋梁。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我接觸過不少關於導航和定位的書籍，但大多都停留在對基本原理的介紹上，要麼過於側重數學推導而缺乏工程指導，要麼就是泛泛而談，無法提供解決實際問題的思路。這本書的獨特之處在於，它似乎把作者多年積纍的“踩坑經驗”都傾囊相授瞭。閱讀過程中，我時常會有一種豁然開朗的感覺，很多睏擾我很久的技術瓶頸，在這本書的某個章節中找到瞭突破口。例如，書中詳細闡述瞭高動態環境下係統對對準精度的要求和實現方法，這部分內容在其他同類書籍中往往一帶而過，但在本書中卻被提升到瞭戰略高度進行分析。作者對不同慣性測量單元（IMU）的性能指標和適用場景的對比分析也極具參考價值，幫助讀者在項目啓動之初就能做齣更優的技術選型決策。這本書的行文風格沉穩紮實，沒有過多的花哨辭藻，每一個論點都有數據和實驗結果作為支撐，讀起來踏實可靠，讓人信心倍增。

評分☆☆☆☆☆

這本厚重的精裝書，書名《無陀螺慣性導航技術(精)》看起來就透著一股硬核氣息。我原本以為它會是一本純粹的理論教材，充滿瞭復雜的公式和晦澀的數學推導。然而，當我翻開第一頁時，纔發現這遠不止於此。它更像是一份詳盡的工程實踐指南，把看似高不可攀的慣性導航原理，通過嚴謹的邏輯和大量的實例，拆解成瞭可以理解和操作的步驟。比如，書中對傳感器噪聲模型和誤差補償策略的論述，就非常到位。它不僅解釋瞭“為什麼”會有誤差，更重要的是給齣瞭“怎麼辦”的解決方案，這一點對於從事實際係統開發的工程師來說，簡直是福音。特彆是關於非綫性濾波算法在導航係統中的應用部分，作者的處理方式非常細膩，既保留瞭理論的嚴謹性，又兼顧瞭工程實現的效率和魯棒性。這本書的排版和圖示也值得稱贊，復雜係統的框圖清晰明瞭，讓人在跟隨作者的思路時，很少會感到迷失方嚮。總的來說，這是一部集理論深度與工程實用性於一身的佳作，對於想要深入理解和掌握現代導航技術的人來說，絕對是案頭必備的工具書。

評分☆☆☆☆☆

我是一個更偏嚮於應用和現場調試的工程師，對理論的鑽研深度可能不如純粹的理論研究者。然而，這本書的價值恰恰在於，它能架起理論與實踐之間的橋梁。我尤其欣賞書中對“工程實用性”的強調。例如，在討論陀螺儀的溫漂和標度因子誤差修正時，書中給齣的實際校準流程和參數辨識方法，可以直接在實驗室環境中復現和驗證。這比那些隻給齣理想化模型而不考慮實際環境影響的教材要實用得多。此外，書中對不同導航模式（如平颱式、捷聯式）的切換策略和瞬態響應的分析，也為我們在復雜機動場景下的係統重構提供瞭理論依據。這本書的深度足夠讓專傢感到充實，它的清晰度也足夠讓初學者找到方嚮，這種平衡做得極為齣色，很難得。

評分☆☆☆☆☆

作為一名偏嚮控製理論背景的研究生，我最初是抱著學習新領域的目的來翻閱這本精裝本的。我發現這本書的知識體係構建得非常完整和有層次感。它從最基礎的運動學和動力學描述開始，逐步引入到慣性測量單元的誤差源分析，再過渡到卡爾曼濾波及其變種在導航狀態估計中的應用。最讓我印象深刻的是，作者非常注重係統級的設計思想。它不僅僅是介紹算法，更是教導讀者如何將分散的模塊——從硬件接口到軟件架構——整閤為一個穩定、可靠的導航解決方案。書中關於時鍾同步和數據融閤的章節，清晰地揭示瞭不同子係統間信息流動的關鍵環節和潛在的耦閤問題。這種係統性的思維方式，是許多零散的資料和論文所無法提供的。它強迫讀者跳齣單一算法的舒適區，去思考整個導航平颱的整體性能優化，對於提升係統設計能力非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀精美，紙質厚實，確實配得上“精裝”二字，拿在手裏沉甸甸的，很有分量感。內容方麵，它更像是一本“如何構建一個可靠的無陀螺慣導係統”的操作手冊，而非單純的理論探討集。我特彆關注瞭其中關於誤差源建模和補償策略的那幾章。作者對於非保守力矩、地球參考係轉換等細節的處理，展現瞭極高的專業素養。我發現書中所采用的許多處理方法，都比我過去使用的標準流程更為精細和魯棒。書中對算法復雜度和計算資源消耗的權衡分析也相當到位，這對於資源受限的嵌入式平颱開發至關重要。閱讀完後，我感覺自己對慣性導航係統的內在機製有瞭更深層次的理解，不再是停留在錶麵的“輸入輸齣”關係上，而是能洞察到係統中各個誤差鏈條是如何相互影響並最終決定係統精度的。這本書無疑是該領域內值得反復研讀的經典之作。