高速傳感器輔助導(dǎo)航

第Ⅰ部分　理論
概述
第1章　緒論
1.1　方法綜述
1.1.1　方法范例
1.1.2　方法概要
1.2　第Ⅰ部分概述：理論
1.2.1　參考坐標(biāo)系
1.2.2　確定性系統(tǒng)
1.2.3　隨機(jī)過程
1.2.4　最優(yōu)狀態(tài)估計
1.2.5　技術(shù)性能分析
1.2.6　輔助導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計和分析
1.3　第Ⅱ部分概要：應(yīng)用
1.3.1　GPS
1.3.2　輔助導(dǎo)航系統(tǒng)
1.4　附錄概要
第2章　參照系
2.1　參照系特性
2.2　參照系定義
2.2.1　慣性坐標(biāo)系
2.2.2　地心地固（ECEF）坐標(biāo)系
2.2.3　地理坐標(biāo)系
2.2.4　地心坐標(biāo)系
2.2.5　本地大地坐標(biāo)系或切平面坐標(biāo)系
2.2.6　體坐標(biāo)系
2.2.7　平臺坐標(biāo)系
2.2.8　儀器坐標(biāo)系
2.2.9　小結(jié)
2.3　ECEF坐標(biāo)系
2.3.1　ECEF直角坐標(biāo)系
2.3.2　地球大地水準(zhǔn)面和重力模型
2.3.3　ECEF轉(zhuǎn)換
2.4　參照系轉(zhuǎn)換
2.4.1　方向余弦矩陣
2.4.2　點(diǎn)轉(zhuǎn)換
2.4.3　向量轉(zhuǎn)換
2.4.4　矩陣轉(zhuǎn)換
2.5　特殊向量轉(zhuǎn)換
2.5.1　平面旋轉(zhuǎn)
2.5.2　轉(zhuǎn)換：ECEF到切平面
2.5.3　轉(zhuǎn)換：ECEF到地理坐標(biāo)
2.5.4　轉(zhuǎn)換：運(yùn)載體到導(dǎo)航坐標(biāo)系
2.5.5　轉(zhuǎn)換：正交小角
2.6　旋轉(zhuǎn)參照系
2.6.1　方向余弦運(yùn)動學(xué)
2.6.2　旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的導(dǎo)數(shù)計算
2.7　方向余弦的計算
2.7.1　方向余弦導(dǎo)數(shù)
2.7.2　歐拉角導(dǎo)數(shù)
2.8　參考文獻(xiàn)和深入閱讀
2.9　習(xí)題
第3章　確定性系統(tǒng)
3.1　連續(xù)時間系統(tǒng)模型
3.1.1　常微分方程
3.1.2　轉(zhuǎn)移函數(shù)
3.1.3　狀態(tài)空間
3.2　狀態(tài)增廣
3.3　線性化狀態(tài)空間
3.4　離散時間狀態(tài)空間表示法
3.5　狀態(tài)空間分析
3.5.1　相似變換
3.5.2　狀態(tài)空間到轉(zhuǎn)移函數(shù)
3.5.3　狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣特性
3.5.4　線性時不變系統(tǒng)
3.5.5　離散時間等效模型
3.6　狀態(tài)估計
3.6.1　可觀性
3.6.2　極點(diǎn)配置法估計器設(shè)計
3.6.3　可觀子空間
3.7　參考文獻(xiàn)和深入閱讀
3.8　習(xí)題
第4章　隨機(jī)過程
4.1　隨機(jī)過程的基本概念
4.1.1　例子
4.1.2　研究計劃
4.2　標(biāo)量隨機(jī)變量
4.2.1　基本屬性
4.2.2　高斯分布
4.2.3　標(biāo)量隨機(jī)變量的轉(zhuǎn)換
4.3　多維隨機(jī)變量
4.3.1　基本性質(zhì)
4.3.2　統(tǒng)計學(xué)和統(tǒng)計特性
4.3.3　高斯隨機(jī)變量向量
4.3.4　隨機(jī)變量向量的變換
4.4　隨機(jī)過程
4.4.1　統(tǒng)計和統(tǒng)計特性
4.4.2　白噪聲和有色噪聲
4.5　具有隨機(jī)輸入的線性系統(tǒng)
4.6　隨機(jī)過程的狀態(tài)模型
4.6.1　標(biāo)準(zhǔn)模型
4.6.2　隨機(jī)系統(tǒng)和狀態(tài)增廣
4.6.3　高斯-馬爾可夫過程
4.6.4　均值時間傳播
4.6.5　方差時間傳播
4.7　離散時間等價模型
4.7.1　由F(t)計算k
4.7.2　由 計算
4.8　線性狀態(tài)估計
4.9　詳細(xì)實(shí)例
4.9.1　系統(tǒng)性能指標(biāo)
4.9.2　儀器技術(shù)規(guī)范
4.9.3　一維INS
4.9.4　一維位置輔助INS
4.10　互補(bǔ)濾波器
4.11　參考文獻(xiàn)和深入閱讀
4.12　習(xí)題
第5章　最優(yōu)狀態(tài)估計
5.1　狀態(tài)估計回顧
5.2　最小方差增益推導(dǎo)
5.2.1　卡爾曼增益的推導(dǎo)
5.2.2　卡爾曼增益：后向協(xié)方差
5.2.3　總結(jié)
5.3　從WLS到卡爾曼濾波
5.3.1　加權(quán)最小二乘法（WLS）
5.3.2　加權(quán)最小二乘解
5.3.3　遞歸最小平方（RLS）
5.3.4　卡爾曼濾波
5.4　卡爾曼濾波推導(dǎo)的總結(jié)
5.4.1　等價的測量更新
5.4.2　等價的協(xié)方差測量更新
5.4.3　卡爾曼濾波的例子
5.5　卡爾曼濾波的屬性
5.6　應(yīng)用的問題
5.6.1　標(biāo)量測量的處理
5.6.2　相關(guān)測量
5.6.3　有害的或者缺失的數(shù)據(jù)
5.7　執(zhí)行順序
5.8　異步測量
5.9　數(shù)值問題
5.9.1　協(xié)方差矩陣的對稱性
5.9.2　協(xié)方差矩陣的正定性
5.10　次最優(yōu)濾波
5.10.1　刪除狀態(tài)
5.10.2　施密特-卡爾曼濾波
5.10.3　去耦
5.10.4　離線的增益計算
5.10.5　非線性濾波
5.11　參考文獻(xiàn)和深入閱讀
5.12　習(xí)題
第6章　性能分析
6.1　協(xié)方差分析
6.2　蒙特卡羅分析
6.3　誤差預(yù)算
6.4　協(xié)方差散度
6.5　參考文獻(xiàn)和深入閱讀
6.6　習(xí)題
第7章　導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計
7.1　方法概述
7.2　詳細(xì)例子
7.2.1　增廣運(yùn)動學(xué)模型
7.2.2　導(dǎo)航機(jī)械方程
7.2.3　傳感器模型
7.2.4　誤差模型
7.2.5　狀態(tài)估計器設(shè)計
7.2.6　協(xié)方差分析
7.3　互補(bǔ)濾波器
7.3.1　頻域方法
7.3.2　卡爾曼濾波器法
7.4　一個可選擇的方法
7.4.1　總體狀態(tài)：運(yùn)動學(xué)模型
7.4.2　總體狀態(tài)：時間更新
7.4.3　總體狀態(tài)：測量更新
7.5　方法比較
7.6　警告
7.7　參考文獻(xiàn)和深入閱讀
7.8　習(xí)題
第Ⅱ部分　應(yīng)用
概述
第8章　全球定位系統(tǒng)
8.1　GPS概述
8.1.1　GPS系統(tǒng)
8.1.2　GPS原始信號
8.2　GPS偽距
8.2.1　GPS的偽距符號
8.2.2　GPS的偽距算法
8.2.3　衛(wèi)星的方位角和俯仰角
8.3　GPS接收機(jī)概述
8.3.1　載波相位觀測量
8.3.2　 偽距觀測量
8.4　GPS的URE特性
8.4.1　時鐘
8.4.2　衛(wèi)星時鐘偏移（ ）
8.4.3　接收機(jī)時鐘誤差（ ）
8.4.4　大氣延遲（ ）
8.4.5　星歷誤差（Es）
8.4.6　選擇可用性（SAs）
8.4.7　多徑（ ， ）
8.4.8　接收機(jī)噪聲（ ， ）
8.4.9　載波跟蹤和整周模糊度（Ni）
8.4.10　總結(jié)
8.5　精度的幾何衰減
8.6　雙頻接收機(jī)
8.6.1　寬巷和窄巷觀測量
8.7　碼的載波平滑
8.8　差分GPS
8.8.1　相對DPGS
8.8.2　差分GPS
8.8.3　雙差
8.9　整周模糊度解算
8.9.1　減小搜索空間
8.9.2　最優(yōu)整數(shù)的選擇
8.9.3　GPS信號的現(xiàn)代化
8.10　GPS總結(jié)
8.11　參考文獻(xiàn)和深入閱讀 第9章　基于編碼器的GPS輔助航位推測法
9.1　編碼器模型
9.2　運(yùn)動學(xué)模型
9.3　編碼器的導(dǎo)航方程
9.3.1　連續(xù)時間：原理
9.3.2　連續(xù)時間：應(yīng)用
9.4　誤差狀態(tài)的動態(tài)模型
9.5　GPS輔助
9.5.1　接收機(jī)時鐘模型
9.5.2　差分測量
9.5.3　比較
9.6　性能分析
9.6.1　可觀性
9.6.2　協(xié)方差分析
9.7　一般三維問題
第10章　AHRS
10.1　運(yùn)動學(xué)模型
10.2　傳感器模型
10.3　初始化
10.3.1　狀態(tài)初始化：方法1
10.3.2　狀態(tài)初始化：方法2
10.4　AHRS機(jī)械方程
10.5　誤差模型
10.5.1　測量誤差模型
10.5.2　姿態(tài)誤差動力學(xué)
10.5.3　AHRS狀態(tài)空間誤差模型
10.5.4　測量噪聲的協(xié)方差
10.5.5　初始誤差協(xié)方差矩陣
10.6　AHRS方法總結(jié)
10.7　可觀性和性能分析
10.8　俯仰角和滾動角的應(yīng)用
10.9　參考文獻(xiàn)和深入閱讀
……