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捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程 版權信息
- ISBN：9787121445446
- 條形碼：9787121445446 ; 978-7-121-44544-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程 內容簡介
慣性導航與衛星導航各有所長，在性能上具有很強的互補性。因此，慣性導航、衛星導航以及慣性/衛星組合導航在國防以及國民經濟的各個領域得到了廣泛應用，本書正是為加強這些技術領域創新性人才實驗實踐環節的培養需求而撰寫的。全書主要內容共分為四部分：**部分為導航實驗的基礎知識，主要包括導航系統常用的測試設備、實驗數據的基本處理方法等；第二部分為慣性導航相關實驗，主要包括慣性傳感器件的標定、慣性導航系統的初始對準、慣性導航系統的導航解算等系列實驗；第三部分為衛星導航相關實驗，主要包括衛星導航接收機基帶信號處理以及衛星導航系統定位、測速、定姿等系列實驗；第四部分為慣性/衛星組合導航相關實驗，重點圍繞 SINS/GNSS 松組合、緊組合、超緊組合和深組合四種組合模式設計了層次多樣的綜合性、創新性實驗內容。
捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程 目錄
第 1 章 導航實驗的基礎知識??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1 導航系統常用的測試設備 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1．1 分度頭 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1．2 雙軸位置轉臺??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．2
1．1．3 三軸速率轉臺??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．3
1．1．4 離心機 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．4
1．1．5 溫度控制箱 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．5
1．1．6 GNSS 信號模擬器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．5
1．1．7 RTK 基站 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．7
1．2 實驗數據的基本處理方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．9
1．2．1 *優估計基本概念 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．9
1．2．2 *小二乘估計??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10
1．2．3 卡爾曼濾波算法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15
1．2．4 蒙特卡洛法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20
1．2．5 一元線性回歸??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22
1．2．6 有色噪聲及相關分析法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24
1．2．7 時間序列分析法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????26
1．3 卡爾曼濾波在組合導航系統中的應用方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30
1．3．1 直接法和間接法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30
1．3．2 利用卡爾曼濾波器的估值對慣性導航系統進行校正的方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????33
第 2 章 慣性傳感器件標定系列實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
2．1 慣性傳感器件的數學模型 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
2．1．1 陀螺儀漂移數學模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36
2．1．2 加速度計的數學模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37
2．2 光纖陀螺儀的靜態漂移性能測試實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
2．2．1 陀螺儀靜態測漂的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
2．2．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39
2．2．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41
2．3 光纖陀螺儀零偏和標度因數的動態標定實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
VI 捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程
2．3．1 陀螺儀動態標定基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
2．3．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45
2．3．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
2．4 光纖陀螺儀的溫度特性測試實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
2．4．1 光纖陀螺儀零偏和標度因數的溫度特性測試原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48
2．4．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48
2．4．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????50
2．5 基于 Allan 方差的光纖陀螺儀隨機誤差分析實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51
2．5．1 Allan 方差分析方法的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51
2．5．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????55
2．5．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56
2．6 基于重力場的加速度計誤差標定實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
2．6．1 基于重力場的加速度計誤差標定基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
2．6．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????59
2．6．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????60
2．7 基于離心機的加速度計誤差標定實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61
2．7．1 基于離心機的加速度計誤差標定基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61
2．7．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????63
2．7．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????64
第 3 章 捷聯慣導系統初始對準系列實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1 靜基座初始對準實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1．1 靜基座初始對準的基本實現原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1．2 靜基座初始對準精度評估方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????71
3．1．3 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????74
3．1．4 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????77
3．2 多位置初始對準實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????79
3．2．1 多位置初始對準的基本實現原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????80
3．2．2 *優多位置初始對準方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????81
3．2．3 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????89
3．2．4 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????90
3．3 晃動基座初始對準實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????91
3．3．1 晃動基座初始對準基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????92
3．3．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????98
3．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．100
目 錄 VII
3．4 動基座傳遞對準實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．101
3．4．1 動基座傳遞對準基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．101
3．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．115
3．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．116
第 4 章 捷聯慣導系統導航解算系列實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．119
4．1 SINS 的導航解算方程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．119
4．1．1 姿態方程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．120
4．1．2 位置和速度方程 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．125
4．1．3 SINS 導航解算方框圖??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．128
4．2 SINS 導航解算數字仿真實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．130
4．2．1 SINS 數字仿真平臺工作原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．131
4．2．2 飛行軌跡發生器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．132
4．2．3 慣性器件仿真器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．140
4．2．4 SINS 導航解算仿真器??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．143
4．2．5 誤差處理器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．149
4．2．6 SINS 性能仿真驗證 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．149
4．3 SINS 靜基座導航解算誤差驗證實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．157
4．3．1 SINS 靜基座導航解算誤差傳播特性 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．157
4．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．170
4．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．172
4．4 SINS 動基座導航解算誤差驗證實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．174
4．4．1 SINS 動基座導航解算誤差方程 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．174
4．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．179
4．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．180
第 5 章 衛星導航基礎系列實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1 GNSS 信號的結構??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1．1 GNSS 信號的構成 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1．2 GNSS 信號的偽碼 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．184
5．1．3 GNSS 信號的導航電文????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．186
5．2 衛星導航時間系統轉換實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．188
5．2．1 衛星導航時間系統轉換的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．188
5．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．192
5．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．194
VIII 捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程
5．3 衛星導航空間坐標系統轉換實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．198
5．3．1 衛星導航空間坐標系統轉換的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．198
5．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．204
5．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．205
5．4 GNSS 導航衛星軌道計算實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．208
5．4．1 利用星歷確定 GNSS 導航衛星軌道的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．208
5．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．214
5．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．215
5．5 GNSS 信號電離層延遲改正實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．217
5．5．1 電離層延遲及其改正方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．217
5．5．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．222
5．5．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．223
5．6 GNSS 信號對流層延遲改正實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．225
5．6．1 對流層延遲及其改正方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．225
5．6．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．227
5．6．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．229
5．7 GNSS 信號接收功率驗證實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．231
5．7．1 GNSS 信號接收功率驗證實驗的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．231
5．7．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．233
5．7．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．235
第 6 章 衛星導航接收機基帶信號處理系列實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1 GNSS 信號捕獲實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1．1 GNSS 信號捕獲的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．242
6．1．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．244
6．2 GNSS 信號跟蹤實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．248
6．2．1 GNSS 信號跟蹤的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．249
6．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．256
6．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．257
6．3 GNSS 信號導航電文解調實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．259
6．3．1 GNSS 信號導航電文解調基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．259
6．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．266
6．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．267
目 錄 IX
第 7 章 衛星導航系統定位、測速、定姿系列實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1 衛星導航絕對單點定位實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1．1 衛星導航絕對單點定位基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．274
7．1．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．276
7．2 衛星導航差分相對定位實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．278
7．2．1 衛星導航差分相對定位基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．279
7．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．283
7．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．285
7．3 衛星導航測速實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．287
7．3．1 多普勒測速原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．287
7．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．289
7．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．290
7．4 衛星導航定姿實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．291
7．4．1 GNSS 定姿基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．291
7．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．295
7．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．296
第 8 章 SINS/GNSS 松、緊組合導航系列實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1 SINS/GNSS 松組合導航實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1．1 SINS/GNSS 松組合導航的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．303
8．1．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．305
8．2 SINS/GNSS 緊組合導航實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．309
8．2．1 SINS/GNSS 緊組合導航的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．309
8．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．313
8．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．315
8．3 SINS/GNSS 松、緊組合導航的性能對比實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．317
8．3．1 SINS/GNSS 松、緊組合導航的性能對比 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．317
8．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．319
8．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．321
第 9 章 SINS/GNSS 超緊組合系列實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
9．1 SINS/GNSS 超緊組合導航系統的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
9．1．1 SINS/GNSS 超緊組合模式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
X 捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程
9．1．2 SINS/GNSS 超緊組合導航系統的結構 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．325
9．2 SINS/GNSS 超緊組合信號捕獲實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．326
9．2．1 SINS 輔助 GNSS 信號捕獲的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．326
9．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．332
9．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．334
9．3 SINS/GNSS 超緊組合信號跟蹤實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．336
9．3．1 SINS 輔助 GNSS 信號跟蹤的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．336
9．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．341
9．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．342
9．4 SINS/GNSS 超緊組合誤差建模與性能驗證實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．344
9．4．1 SINS/GNSS 超緊組合誤差建模與方案設計????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．344
9．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．355
9．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．356
第 10 章 SINS/GNSS 深組合系列實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1 GNSS 信號矢量跟蹤實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1．1 GNSS 信號矢量跟蹤原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．361
10．1．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．363
10．2 基于矢量跟蹤的 SINS/GNSS 深組合系統????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．365
10．2．1 深組合數據處理方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．365
10．2．2 SINS/GNSS 相干深組合模型與結構 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．367
10．2．3 SINS/GNSS 非相干深組合建模與設計????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．373
10．3 SINS/GNSS 深組合導航系統性能驗證實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．379
10．3．1 自適應 SINS/GNSS 深組合導航系統方案設計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．379
10．3．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．387
10．3．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．389
10．4 SINS/GNSS 深組合導航系統的完好性監測實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．390
10．4．1 GNSS 接收機自主完好性監測的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．390
10．4．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．396
10．4．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．397
附錄 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．400
附錄 1 隨機誤差概率分布與基本理論 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．400
參考文獻 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．408
1．1 導航系統常用的測試設備 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1．1 分度頭 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1．2 雙軸位置轉臺??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．2
1．1．3 三軸速率轉臺??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．3
1．1．4 離心機 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．4
1．1．5 溫度控制箱 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．5
1．1．6 GNSS 信號模擬器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．5
1．1．7 RTK 基站 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．7
1．2 實驗數據的基本處理方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．9
1．2．1 *優估計基本概念 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．9
1．2．2 *小二乘估計??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10
1．2．3 卡爾曼濾波算法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15
1．2．4 蒙特卡洛法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20
1．2．5 一元線性回歸??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22
1．2．6 有色噪聲及相關分析法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24
1．2．7 時間序列分析法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????26
1．3 卡爾曼濾波在組合導航系統中的應用方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30
1．3．1 直接法和間接法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30
1．3．2 利用卡爾曼濾波器的估值對慣性導航系統進行校正的方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????33
第 2 章 慣性傳感器件標定系列實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
2．1 慣性傳感器件的數學模型 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
2．1．1 陀螺儀漂移數學模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36
2．1．2 加速度計的數學模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37
2．2 光纖陀螺儀的靜態漂移性能測試實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
2．2．1 陀螺儀靜態測漂的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
2．2．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39
2．2．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41
2．3 光纖陀螺儀零偏和標度因數的動態標定實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
VI 捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程
2．3．1 陀螺儀動態標定基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
2．3．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45
2．3．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
2．4 光纖陀螺儀的溫度特性測試實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
2．4．1 光纖陀螺儀零偏和標度因數的溫度特性測試原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48
2．4．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48
2．4．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????50
2．5 基于 Allan 方差的光纖陀螺儀隨機誤差分析實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51
2．5．1 Allan 方差分析方法的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51
2．5．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????55
2．5．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56
2．6 基于重力場的加速度計誤差標定實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
2．6．1 基于重力場的加速度計誤差標定基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
2．6．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????59
2．6．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????60
2．7 基于離心機的加速度計誤差標定實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61
2．7．1 基于離心機的加速度計誤差標定基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61
2．7．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????63
2．7．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????64
第 3 章 捷聯慣導系統初始對準系列實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1 靜基座初始對準實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1．1 靜基座初始對準的基本實現原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1．2 靜基座初始對準精度評估方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????71
3．1．3 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????74
3．1．4 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????77
3．2 多位置初始對準實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????79
3．2．1 多位置初始對準的基本實現原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????80
3．2．2 *優多位置初始對準方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????81
3．2．3 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????89
3．2．4 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????90
3．3 晃動基座初始對準實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????91
3．3．1 晃動基座初始對準基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????92
3．3．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????98
3．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．100
目 錄 VII
3．4 動基座傳遞對準實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．101
3．4．1 動基座傳遞對準基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．101
3．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．115
3．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．116
第 4 章 捷聯慣導系統導航解算系列實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．119
4．1 SINS 的導航解算方程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．119
4．1．1 姿態方程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．120
4．1．2 位置和速度方程 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．125
4．1．3 SINS 導航解算方框圖??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．128
4．2 SINS 導航解算數字仿真實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．130
4．2．1 SINS 數字仿真平臺工作原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．131
4．2．2 飛行軌跡發生器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．132
4．2．3 慣性器件仿真器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．140
4．2．4 SINS 導航解算仿真器??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．143
4．2．5 誤差處理器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．149
4．2．6 SINS 性能仿真驗證 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．149
4．3 SINS 靜基座導航解算誤差驗證實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．157
4．3．1 SINS 靜基座導航解算誤差傳播特性 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．157
4．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．170
4．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．172
4．4 SINS 動基座導航解算誤差驗證實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．174
4．4．1 SINS 動基座導航解算誤差方程 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．174
4．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．179
4．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．180
第 5 章 衛星導航基礎系列實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1 GNSS 信號的結構??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1．1 GNSS 信號的構成 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1．2 GNSS 信號的偽碼 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．184
5．1．3 GNSS 信號的導航電文????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．186
5．2 衛星導航時間系統轉換實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．188
5．2．1 衛星導航時間系統轉換的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．188
5．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．192
5．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．194
VIII 捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程
5．3 衛星導航空間坐標系統轉換實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．198
5．3．1 衛星導航空間坐標系統轉換的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．198
5．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．204
5．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．205
5．4 GNSS 導航衛星軌道計算實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．208
5．4．1 利用星歷確定 GNSS 導航衛星軌道的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．208
5．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．214
5．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．215
5．5 GNSS 信號電離層延遲改正實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．217
5．5．1 電離層延遲及其改正方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．217
5．5．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．222
5．5．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．223
5．6 GNSS 信號對流層延遲改正實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．225
5．6．1 對流層延遲及其改正方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．225
5．6．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．227
5．6．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．229
5．7 GNSS 信號接收功率驗證實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．231
5．7．1 GNSS 信號接收功率驗證實驗的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．231
5．7．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．233
5．7．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．235
第 6 章 衛星導航接收機基帶信號處理系列實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1 GNSS 信號捕獲實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1．1 GNSS 信號捕獲的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．242
6．1．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．244
6．2 GNSS 信號跟蹤實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．248
6．2．1 GNSS 信號跟蹤的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．249
6．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．256
6．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．257
6．3 GNSS 信號導航電文解調實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．259
6．3．1 GNSS 信號導航電文解調基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．259
6．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．266
6．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．267
目 錄 IX
第 7 章 衛星導航系統定位、測速、定姿系列實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1 衛星導航絕對單點定位實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1．1 衛星導航絕對單點定位基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．274
7．1．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．276
7．2 衛星導航差分相對定位實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．278
7．2．1 衛星導航差分相對定位基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．279
7．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．283
7．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．285
7．3 衛星導航測速實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．287
7．3．1 多普勒測速原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．287
7．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．289
7．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．290
7．4 衛星導航定姿實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．291
7．4．1 GNSS 定姿基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．291
7．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．295
7．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．296
第 8 章 SINS/GNSS 松、緊組合導航系列實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1 SINS/GNSS 松組合導航實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1．1 SINS/GNSS 松組合導航的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．303
8．1．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．305
8．2 SINS/GNSS 緊組合導航實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．309
8．2．1 SINS/GNSS 緊組合導航的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．309
8．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．313
8．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．315
8．3 SINS/GNSS 松、緊組合導航的性能對比實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．317
8．3．1 SINS/GNSS 松、緊組合導航的性能對比 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．317
8．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．319
8．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．321
第 9 章 SINS/GNSS 超緊組合系列實驗??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
9．1 SINS/GNSS 超緊組合導航系統的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
9．1．1 SINS/GNSS 超緊組合模式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
X 捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程
9．1．2 SINS/GNSS 超緊組合導航系統的結構 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．325
9．2 SINS/GNSS 超緊組合信號捕獲實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．326
9．2．1 SINS 輔助 GNSS 信號捕獲的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．326
9．2．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．332
9．2．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．334
9．3 SINS/GNSS 超緊組合信號跟蹤實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．336
9．3．1 SINS 輔助 GNSS 信號跟蹤的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．336
9．3．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．341
9．3．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．342
9．4 SINS/GNSS 超緊組合誤差建模與性能驗證實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．344
9．4．1 SINS/GNSS 超緊組合誤差建模與方案設計????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．344
9．4．2 實驗目的與實驗設備????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．355
9．4．3 實驗步驟及操作說明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．356
第 10 章 SINS/GNSS 深組合系列實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1 GNSS 信號矢量跟蹤實驗 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1．1 GNSS 信號矢量跟蹤原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．361
10．1．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．363
10．2 基于矢量跟蹤的 SINS/GNSS 深組合系統????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．365
10．2．1 深組合數據處理方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．365
10．2．2 SINS/GNSS 相干深組合模型與結構 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．367
10．2．3 SINS/GNSS 非相干深組合建模與設計????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．373
10．3 SINS/GNSS 深組合導航系統性能驗證實驗????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．379
10．3．1 自適應 SINS/GNSS 深組合導航系統方案設計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．379
10．3．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．387
10．3．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．389
10．4 SINS/GNSS 深組合導航系統的完好性監測實驗 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．390
10．4．1 GNSS 接收機自主完好性監測的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．390
10．4．2 實驗目的與實驗設備??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．396
10．4．3 實驗步驟及操作說明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．397
附錄 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．400
附錄 1 隨機誤差概率分布與基本理論 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．400
參考文獻 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．408
展開全部
捷聯慣性/衛星組合導航系統實驗教程 作者簡介
王新龍，北京航空航天大學教授，宇航學院航天導航制導與控制系副主任，校級一流課程《慣性導航基礎》負責人，獲得校級教學成果二等獎4次（排名1）、三等獎3次（排名1）；2010年獲北京航空航天大學三育人先進個人稱號；10次獲得校級優秀碩士學位論文指導教師稱號。出版教材及專著多本，已負責完成了包括5項國家自然科學基金、國家重點研發計劃、國家863高新技術項目、國家科技重點專項基金、中國博士后基金、航天創新基金、航天支撐基金、航空基金、國防基礎預研、國防重點實驗室基金等科研項目四十余項。
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