作者：赵欣[等]著
页数：157页
出版社：西安电子科技大学出版社
出版日期：2020
ISBN：9787560655185
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书主要介绍了作者长期从事“组合导航技术”研究的科研项目成果, 围绕着高动态飞行器SINS/GPS超紧耦合导航系统的构建, 详细讲解了系统所涉及的几项关键技术, 即高动态捷联惯导解算技术、高动态GPS卫星信号快速捕获技术、超紧耦合跟踪技术、超紧耦合导航信息融合技术及在线故障诊断技术、信息融合算法品质评估技术六项关键技术, 同时也融进了作者在该领域多年的研究、心得及创新提出的方法。
作者简介
主持国家自然科学基金项目1项，装发预研项目1项，军内科研重点项目2项，高新工程项目2项，作为技术骨干参与国家自然科学基金、国家863项目、总装预研、军内科研、重大专项课题等12项；获军队科技进步二等奖1项（排名2、5）、三等奖3奖（排名2、5、5），军事理论成果一等奖1项（排名3）、三等奖1项（排名1），大学教学成果一等奖1项（排名2），二炮优秀科技论文一等奖1项（排名1），军队院校改革征文三等奖1项（排名1）；获发明专利2项、软件著作权2项；公开出版专著1部（排名3），自编教材4部（排名1、1、3、3）；以第一作者发表论文16篇，其中SCI英文源刊4篇，EI检索6篇；第二兼通讯作者发表论文3篇，其中SCI英文源刊1篇，EI检索2篇。
本书特色
高动态飞行器是当前各军事强国竞相发展的空天结合部新型飞行平台，而SINS/GPS超紧耦合导航方式能够很好地满足此类高动态及强干扰等复杂条件下飞行器的应用需求，逐渐成为组合导航领域的一个研究热点，必将成为惯导/卫星组合系统的新一代设计模式。本书主要介绍了作者长期从事“组合导航技术”研究的科研项目成果，围绕着高动态飞行器SINS/GPS超紧耦合导航系统的构建，详细讲解了系统所涉及的几项关键技术，即高动态捷联惯导解算技术、高动态GPS卫星信号快速捕获技术、超紧耦合跟踪技术、超紧耦合导航信息融合技术及在线故障诊断技术、信息融合算法品质评估技术六项关键技术，同时也融进了作者在该领域多年的研究、心得及创新提出的方法。
全书内容分四部分，共八章。最部分包括最章和第二章，主要介绍了SINS/GPS超紧耦合导航技术的原理及方法，重点对比分析并设计了可行的超紧耦合结构；第二部分由第三章组成，专门研究了高动态捷联惯导解算算法；第三部分包括第四章和第五章，介绍了基于超紧耦合结构的高动态卫星信号捕获跟踪技术；第四部分包括第六章~第八章，针对精度、可靠性及方法评估问题重点阐述了超紧耦合导航信息融合技术及方法，并给出了创新研究的成果。
本书内容翔实，专业针对性强，理论与实践并重，适合作为航空航天、自动控制、武器系统工程、电子等领域从事组合导航专业的工程技术人员和科研院所人员的自学参考书目，也可作为控制科学与工程学科研究生教材及参考用书。
目录
1.1 超紧耦合导航技术的产生背景及意义 1
1.2 SINS/GPS超紧耦合导航技术的国内外研究现状 3
1.2.1 SINS/GPS超紧耦合技术研究动态 3
1.2.2 高动态SINS/GPS超紧耦合关键技术研究分析 8
第2章 SINS/GPS超紧耦合结构分析及设计 14
2.1 SINS/GPS集中式超紧耦合结构及建模 14
2.1.1 集中式超紧耦合结构 14
2.1.2 SINS和GPS子系统误差模型 15
2.1.3 SINS/GPS集中式超紧耦合导航系统模型建立 17
2.2 SINS/GPS级联式超紧耦合结构及建模 21
2.2.1 基于辨识器的SINS/GPS超紧耦合结构及模型 21
2.2.2 基于ERC的SINS/GPS超紧耦合结构及模型 24
2.2.3 基于预滤波器的SINS/GPS超紧耦合结构及模型 26
2.3 超紧耦合结构性能对比分析 29
2.4 基于双回路的SINS/GPS级联式超紧耦合结构设计 31
2.5 关键问题 34
第3章 高动态捷联惯导解算算法 37
3.1 捷联解算基本过程 37
3.2 捷联惯导系统姿态解算算法 38
3.2.1 姿态更新算法对比 38
3.2.2 等效旋转矢量法 39
3.3 等效旋转矢量三子样多回路迭代算法 39
3.4 算法性能分析 42
3.5 捷联解算仿真实验 43
3.5.1 低动态实验 43
3.5.2 高动态仿真实验 44
第4章 高动态GPS卫星信号快速捕获算法 46
4.1 典型GPS信号捕获算法对比分析 46
4.1.1 典型高动态GPS卫星信号捕获算法基本原理 46
4.1.2 典型高动态GPS卫星信号捕获算法对比分析 48
4.2 高动态GPS信号快速捕获算法 49
4.2.1 快速捕获算法基本步骤 49
4.2.2 快速捕获算法的性能分析 52
4.3 SINS辅助GPS信号快速重捕获方法 53
4.4 快速捕获算法仿真实验 55
4.4.1 基于实测中频信号的捕获实验 55
4.4.2 基于高动态中频信号的捕获实验 56
第5章 基于抗差自适应CKF的超紧耦合跟踪方法 59
5.1 非线性跟踪环路建模 59
5.2 容积CKF算法 61
5.2.1 容积规则 61
5.2.2 CKF算法基本流程 62
5.3 CKF与UKF性能对比分析 65
5.4 抗差自适应CKF 66
5.5 SINS/GPS超紧耦合跟踪性能仿真实验 70
5.5.1 基于数字仿真器的弱信号场景实验 70
5.5.2 基于卫星信号模拟器的高动态场景实验 78
第6章 SINS/GPS超紧耦合导航智能容错滤波方法 83
6.1 模糊理论基础 83
6.2 基于遗传模糊控制的智能自适应容错滤波算法 84
6.2.1 模糊自适应容错扩展卡尔曼滤波 84
6.2.2 遗传模糊控制系统 86
6.3 超紧耦合导航滤波器状态空间模型 88
6.4 超紧耦合导航智能容错滤波解算实验 89
6.4.1 实验条件设置 89
6.4.2 实验结果及分析 91
第7章 SINS/GPS超紧耦合导航系统在线故障检测方法 96
7.1 基于BRB的超紧耦合导航系统在线故障检测 97
7.1.1 BRB基本方法 97
7.1.2 基于BRB的导航系统故障检测模型 99
7.1.3 故障检测模型的参数更新递推算法 102
7.2 故障处理及重构方法 108
7.3 导航系统故障检测实验 108
7.3.1 实验方案及条件设置 108
7.3.2 实验结果及分析 109
第8章 组合导航信息融合算法品质评估方法 115
8.1 品质指标体系建立 115
8.1.1 信息融合算法品质性能分析 115
8.1.2 指标体系的定义及表征 117
8.2 基于模糊综合评判法的融合算法品质评估方法 127
8.2.1 模糊综合评判法分析 127
8.2.2 模糊综合评判模型 128
8.3 SINS/GPS超紧耦合系统仿真平台 131
8.4 实验分析 132
8.4.1 实验设置 132
8.4.2 性能指标计算及分析 133
8.4.3 算法品质综合性能评估结果及分析 134
附录A 预滤波器量测噪声方差阵R阵的推导证明 139
附录B 表达式郸耝j/礢a的计算 140
参考文献 142
