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導航原理 版權信息
- ISBN：9787121255649
- 條形碼：9787121255649 ; 978-7-121-25564-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
導航原理 本書特色
本書從大導航的理念出發，結合信息控制技術發展，著眼導航依托的各種物理基礎，全面闡述導航的基本理論與方法，并將導航信息的使用納入導航原理知識體系。全書共分9章，具體內容包括：導航的基本概念和參數描述，導航的數學基礎與物理基礎，導航的測角、測距、測速、定位原理，多源組合導航原理，以及運行體的控制實現和應用。
導航原理 內容簡介
本書從大導航的理念出發，結合信息控制技術發展，著眼導航依托的各種物理基礎，全面闡述導航的基本理論與方法，并將導航信息的使用納入導航原理知識體系。全書共分9章，具體內容包括：導航的基本概念和參數描述，導航的數學基礎與物理基礎，導航的測角、測距、測速、定位原理，多源組合導航原理，以及運行體的控制實現和應用。
導航原理 目錄
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 1
1.1.3 任務 2
1.2 導航的參量 2
1.2.1 時空參量 2
1.2.2 角度參量 3
1.2.3 距離參量 5
1.2.4 速度參量 6
1.3 位置線與位置面 6
1.3.1 等角位置線、位置面 6
1.3.2 等距位置線、位置面 7
1.3.3 等距差位置線、位置面 8
1.3.4 等距和位置線、位置面 8
1.3.5 位置線典型應用 9
1.4 導航的發展與運用 11
1.4.1 慣性導航 12
1.4.2 無線電導航 13
1.4.3 天文導航 14
1.4.4 其他導航 16
1.5 本書的結構 21
復習和作業題1 21
第2章 導航的數學基礎 22
2.1 坐標及其變換 22
2.1.1 慣性坐標系 22
2.1.2 地球坐標系 23
2.1.3 運行體及平臺坐標系 25
2.1.4 直角坐標系間的旋轉
變換 27
2.1.5 極坐標系 28
2.2 運動狀態描述 29
2.2.1 微分多項式模型 29
2.2.2 勻速運動模型 30
2.2.3 勻加速運動模型 31
2.2.4 其他運動模型 31
2.3 導航誤差分析基礎 32
2.3.1 標量描述 33
2.3.2 矢量描述 34
2.3.3 位置線誤差及其特性 36
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 *小二乘法 41
2.4.3 卡爾曼濾波 45
2.5 小結 48
復習和作業題2 48
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 54
3.2.1 收發一方運動的
多普勒效應 54
3.2.2 收發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 56
3.3 無線電信號 56
3.3.1 信號特性 57
3.3.2 傳播方式 58
3.3.3 信道特性分析 60
3.3.4 電波傳播對無線電導航信號的
影響 62
3.3.5 場地環境對無線電導航信號的
影響 63
3.4 光場探測 68
3.4.1 光電探測系統 69
3.4.2 光接收機原理 70
3.5 陀螺儀與加速度計 73
3.5.1 力學基礎 73
3.5.2 陀螺儀原理 75
3.5.3 加速度計原理 78
3.6 重力場基礎 79
3.7 地磁場基礎 80
3.8* 相對論影響 82
3.9 小結 85
復習和作業題3 85
第4章 導航測角原理 86
4.1 振幅式導航測角 87
4.1.1 振幅式無線電導航測角天線
方向圖 87
4.1.2 振幅式無線電導航測角方法
分類 92
4.1.3 振幅式無線電導航測角誤差
分析 96
4.1.4 振幅式光學測角 100
4.2 相位式導航測角 101
4.2.1 相位式無線電導航測角 101
4.2.2 相位式無線電導航測角誤差
分析 105
4.3 時間式導航測角 107
4.3.1 時間式無線電導航測角 107
4.3.2 時間式無線電導航測角誤差
分析 111
4.4 頻率式導航測角 112
4.4.1 頻率式無線電導航測角 112
4.4.2 偏流角測量的準確度分析 114
4.5 慣性力學測角 114
4.5.1 水平面內的陀螺尋北原理 114
4.5.2 非水平面內的陀螺尋北原理 116
4.5.3 陀螺尋北的誤差分析 119
4.6 地磁感應測角 120
4.6.1 羅航向和羅差 120
4.6.2 地磁感應測角原理 121
4.7 小結 123
復習和作業題4 123
第5章 導航測距原理 125
5.1 測距概述 125
5.1.1 基本概念 125
5.1.2 測距分類 126
5.2 無線電導航測距 128
5.2.1 脈沖式測距 128
5.2.2 碼相關測距 130
5.2.3 頻率式測距 133
5.3 無線電導航測距差 142
5.3.1 脈沖式測距差 142
5.3.2 相位式測距差 143
5.3.3 脈沖/相位式測距差 144
5.3.4 多普勒積分測距差 144
5.4 光學導航測距 145
5.4.1 主動式測距 145
5.4.2 被動式測距 146
5.5 氣壓測高 147
5.5.1 飛行高度 147
5.5.2 氣壓高度表模型 148
5.5.3 氣壓高度表誤差補償 149
5.6 導航測距理論的發展 149
5.7 小結 150
復習和作業題5 150
第6章 導航測速原理 151
6.1 主動式導航測速 151
6.1.1 單波束多普勒測速 152
6.1.2 雙波束多普勒測速 153
6.1.3 多波束多普勒測速 155
6.1.4 多普勒測速的準確度分析 157
6.1.5 聲相關測速 159
6.2 被動式導航測速 160
6.2.1 慣性導航測速 160
6.2.2 衛星導航測速 161
6.2.3 電磁測速 163
6.2.4 航空動壓測速 164
6.2.5 視頻（覺）測速 168
6.3 小結 170
復習和作業題6 170
第7章 導航定位原理 171
7.1 幾何式導航定位 171
7.1.1 幾何式導航定位基礎 172
7.1.2 測距導航定位 179
7.1.3 測距差導航定位 184
7.1.4 測向導航定位 186
7.1.5 復合式導航定位 190
7.2 推算導航定位 193
7.2.1 慣性推算導航定位 193
7.2.2 多普勒雷達推算導航定位 195
7.3 匹配導航定位 196
7.3.1 匹配導航定位基礎 197
7.3.2 一維線匹配導航定位 202
7.3.3 二維面匹配導航定位 209
7.4 小結 210
復習和作業題7 211
第8章 多源組合導航原理 212
8.1 數據融合與組合導航 212
8.1.1 多傳感器數據融合 212
8.1.2 組合導航的概念 213
8.2 組合導航的性能分析 213
8.2.1 一般結構 213
8.2.2 信息分配準則 214
8.2.3 精度分析 215
8.2.4 可靠性分析 216
8.3 組合導航應用形式 217
8.3.1 典型配置結構 217
8.3.2 性能分析 221
8.4 組合導航理論的發展 222
8.5 小結 223
復習和作業題8 223
第9章 飛行器導航控制應用 224
9.1 概述 224
9.2 飛行控制原理 226
9.2.1 飛行狀態描述及其實時感知 226
9.2.2 飛行操縱方式 227
9.2.3 飛行控制方法 228
9.2.4 飛機姿態控制 230
9.2.5 飛行軌跡控制 232
9.3 導航控制系統應用 236
9.3.1 自動航線飛行控制 236
9.3.2 自動進近與著陸飛行控制 240
9.4 小結 249
復習和作業題9 249
附錄a 導航術語中英對照表 250
附錄b 隨機過程與噪聲 264
b.1 隨機過程的統計描述 264
b.2 平穩隨機過程 266
b.3 高斯隨機過程 267
b.4 噪聲 268
參考文獻 270
1.1 導航的概念 1
1.1.1 定義 1
1.1.2 對象 1
1.1.3 任務 2
1.2 導航的參量 2
1.2.1 時空參量 2
1.2.2 角度參量 3
1.2.3 距離參量 5
1.2.4 速度參量 6
1.3 位置線與位置面 6
1.3.1 等角位置線、位置面 6
1.3.2 等距位置線、位置面 7
1.3.3 等距差位置線、位置面 8
1.3.4 等距和位置線、位置面 8
1.3.5 位置線典型應用 9
1.4 導航的發展與運用 11
1.4.1 慣性導航 12
1.4.2 無線電導航 13
1.4.3 天文導航 14
1.4.4 其他導航 16
1.5 本書的結構 21
復習和作業題1 21
第2章 導航的數學基礎 22
2.1 坐標及其變換 22
2.1.1 慣性坐標系 22
2.1.2 地球坐標系 23
2.1.3 運行體及平臺坐標系 25
2.1.4 直角坐標系間的旋轉
變換 27
2.1.5 極坐標系 28
2.2 運動狀態描述 29
2.2.1 微分多項式模型 29
2.2.2 勻速運動模型 30
2.2.3 勻加速運動模型 31
2.2.4 其他運動模型 31
2.3 導航誤差分析基礎 32
2.3.1 標量描述 33
2.3.2 矢量描述 34
2.3.3 位置線誤差及其特性 36
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 *小二乘法 41
2.4.3 卡爾曼濾波 45
2.5 小結 48
復習和作業題2 48
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 54
3.2.1 收發一方運動的
多普勒效應 54
3.2.2 收發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 56
3.3 無線電信號 56
3.3.1 信號特性 57
3.3.2 傳播方式 58
3.3.3 信道特性分析 60
3.3.4 電波傳播對無線電導航信號的
影響 62
3.3.5 場地環境對無線電導航信號的
影響 63
3.4 光場探測 68
3.4.1 光電探測系統 69
3.4.2 光接收機原理 70
3.5 陀螺儀與加速度計 73
3.5.1 力學基礎 73
3.5.2 陀螺儀原理 75
3.5.3 加速度計原理 78
3.6 重力場基礎 79
3.7 地磁場基礎 80
3.8* 相對論影響 82
3.9 小結 85
復習和作業題3 85
第4章 導航測角原理 86
4.1 振幅式導航測角 87
4.1.1 振幅式無線電導航測角天線
方向圖 87
4.1.2 振幅式無線電導航測角方法
分類 92
4.1.3 振幅式無線電導航測角誤差
分析 96
4.1.4 振幅式光學測角 100
4.2 相位式導航測角 101
4.2.1 相位式無線電導航測角 101
4.2.2 相位式無線電導航測角誤差
分析 105
4.3 時間式導航測角 107
4.3.1 時間式無線電導航測角 107
4.3.2 時間式無線電導航測角誤差
分析 111
4.4 頻率式導航測角 112
4.4.1 頻率式無線電導航測角 112
4.4.2 偏流角測量的準確度分析 114
4.5 慣性力學測角 114
4.5.1 水平面內的陀螺尋北原理 114
4.5.2 非水平面內的陀螺尋北原理 116
4.5.3 陀螺尋北的誤差分析 119
4.6 地磁感應測角 120
4.6.1 羅航向和羅差 120
4.6.2 地磁感應測角原理 121
4.7 小結 123
復習和作業題4 123
第5章 導航測距原理 125
5.1 測距概述 125
5.1.1 基本概念 125
5.1.2 測距分類 126
5.2 無線電導航測距 128
5.2.1 脈沖式測距 128
5.2.2 碼相關測距 130
5.2.3 頻率式測距 133
5.3 無線電導航測距差 142
5.3.1 脈沖式測距差 142
5.3.2 相位式測距差 143
5.3.3 脈沖/相位式測距差 144
5.3.4 多普勒積分測距差 144
5.4 光學導航測距 145
5.4.1 主動式測距 145
5.4.2 被動式測距 146
5.5 氣壓測高 147
5.5.1 飛行高度 147
5.5.2 氣壓高度表模型 148
5.5.3 氣壓高度表誤差補償 149
5.6 導航測距理論的發展 149
5.7 小結 150
復習和作業題5 150
第6章 導航測速原理 151
6.1 主動式導航測速 151
6.1.1 單波束多普勒測速 152
6.1.2 雙波束多普勒測速 153
6.1.3 多波束多普勒測速 155
6.1.4 多普勒測速的準確度分析 157
6.1.5 聲相關測速 159
6.2 被動式導航測速 160
6.2.1 慣性導航測速 160
6.2.2 衛星導航測速 161
6.2.3 電磁測速 163
6.2.4 航空動壓測速 164
6.2.5 視頻（覺）測速 168
6.3 小結 170
復習和作業題6 170
第7章 導航定位原理 171
7.1 幾何式導航定位 171
7.1.1 幾何式導航定位基礎 172
7.1.2 測距導航定位 179
7.1.3 測距差導航定位 184
7.1.4 測向導航定位 186
7.1.5 復合式導航定位 190
7.2 推算導航定位 193
7.2.1 慣性推算導航定位 193
7.2.2 多普勒雷達推算導航定位 195
7.3 匹配導航定位 196
7.3.1 匹配導航定位基礎 197
7.3.2 一維線匹配導航定位 202
7.3.3 二維面匹配導航定位 209
7.4 小結 210
復習和作業題7 211
第8章 多源組合導航原理 212
8.1 數據融合與組合導航 212
8.1.1 多傳感器數據融合 212
8.1.2 組合導航的概念 213
8.2 組合導航的性能分析 213
8.2.1 一般結構 213
8.2.2 信息分配準則 214
8.2.3 精度分析 215
8.2.4 可靠性分析 216
8.3 組合導航應用形式 217
8.3.1 典型配置結構 217
8.3.2 性能分析 221
8.4 組合導航理論的發展 222
8.5 小結 223
復習和作業題8 223
第9章 飛行器導航控制應用 224
9.1 概述 224
9.2 飛行控制原理 226
9.2.1 飛行狀態描述及其實時感知 226
9.2.2 飛行操縱方式 227
9.2.3 飛行控制方法 228
9.2.4 飛機姿態控制 230
9.2.5 飛行軌跡控制 232
9.3 導航控制系統應用 236
9.3.1 自動航線飛行控制 236
9.3.2 自動進近與著陸飛行控制 240
9.4 小結 249
復習和作業題9 249
附錄a 導航術語中英對照表 250
附錄b 隨機過程與噪聲 264
b.1 隨機過程的統計描述 264
b.2 平穩隨機過程 266
b.3 高斯隨機過程 267
b.4 噪聲 268
參考文獻 270
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導航原理 作者簡介
吳德偉，空軍級專家、教授、博士生導師，長期從事導航工程專業教學科研工作，歷任導航專業教員、室主任、系主任，現任軍用導航國家級實驗教學示范中心主任、軍用導航軍隊重點實驗室主任，《儀表與微波著陸系統》軍隊優質課程負責人，《導航原理》省級精品課程負責人；主講《導航原理》、《導航系統》和《導航裝備》等課程。
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