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第1章 绪论1

1.1导航的基本概念1

1.1.1什么是导航1

1.1.2什么是定位2

1.1.3导航系统2

1.1.4自主导航与非自主导航3

1.1.5时间系统与坐标系3

1.2导航技术的发展3

1.2.1古老而常青的天文导航4

1.2.2应用广泛的无线电导航6

1.2.3军事特色鲜明的惯性导航8

1.2.4方兴未艾的卫星导航9

参考文献10

第2章 导航基础知识11

2.1球面三角形基本知识11

2.1.1天球的概念11

2.1.2球面三角形13

2.1.3球面三角形的基本公式16

2.2地球的基本知识20

2.2.1地球的运动20

2.2.2地球参考椭球22

2.2.3地球引力与重力23

2.3时间系统与空间坐标33

2.3.1时间系统33

2.3.2常用坐标系35

2.3.3坐标转换矩阵38

2.3.4姿态表示40

参考文献43

第3章 惯性导航44

3.1航位推算方法44

3.2惯性导航系统组成46

3.3惯性传感器47

3.3.1加速度计47

3.3.2陀螺仪52

3.3.3惯性传感器的主要性能指标59

3.4惯性测量单元62

3.5惯性导航处理器63

3.6初始化与对准65

3.6.1位置和速度的初始化65

3.6.2惯性导航系统的粗对准65

3.6.3惯性导航系统的精对准68

3.7惯性导航系统的主要性能指标69

参考文献70

第4章 无线电导航71

4.1无线电导航的基本原理71

4.1.1无线电导航系统组成与工作流程71

4.1.2无线电导航信号的传播72

4.1.3无线电导航定位的位置线与位置面75

4.2无线电导航系统的分类82

4.3无线电导航系统的性能指标84

4.4双曲线导航87

4.4.1双曲线导航问题的求解87

4.4.2“罗兰-C”系统89

参考文献93

第5章 卫星导航94

5.1概述94

5.1.1卫星导航系统的组成94

5.1.2卫星导航系统的特点95

5.1.3卫星导航定位基本原理96

5.1.4卫星导航系统的主要误差102

5.1.5卫星导航系统的应用105

5.2 GPS系统105

5.2.1 GPS的系统构成106

5.2.2 GPS信号与电文108

5.3北斗卫星导航系统112

5.3.1系统组成与服务113

5.3.2卫星信号115

5.3.3系统应用及发展116

5.4其他卫星导航系统118

5.4.1 GLONASS卫星导航系统118

5.4.2伽利略卫星导航系统120

参考文献122

第6章 特征匹配导航123

6.1地形匹配导航123

6.1.1地形轮廓匹配导航原理124

6.1.2地形测量设备127

6.2图像匹配导航128

6.2.1图像匹配导航原理129

6.2.2图像特征提取与匹配131

6.2.3图像传感器133

6.3地图匹配导航135

6.3.1地图匹配导航原理135

6.4地磁匹配导航138

6.4.1地磁场概述138

6.4.2地磁匹配导航原理142

6.4.3地磁图适配性分析143

参考文献146

第7章 天文导航147

7.1概述147

7.1.1天文年历与天文钟148

7.1.2天文导航技术的应用149

7.1.3天文导航技术的新发展150

7.2航海天文导航153

7.2.1航海天文定位154

7.2.2航海天文定向原理161

7.3航天天文导航162

7.3.1航天天文导航中的位置面162

7.3.2航天天文导航中的简化量测方程166

参考文献173

第8章 组合导航174

8.1概述174

8.2组合导航的滤波方法175

8.2.1最小二乘组合导航算法176

8.2.2卡尔曼滤波组合导航算法177

8.2.3联邦滤波组合导航算法182

8.3惯性/卫星组合导航183

8.3.1组合导航的结构183

8.3.2松组合导航系统模型184

8.3.3松组合导航系统车载试验案例187

8.4组合导航系统设计189

参考文献195