惯性导航系统在大地测量学中的应用

第1章 坐标系与坐标变换 1.1 介绍 1.2 坐标系 1.2.1 惯性坐标系 1.2.2 地心地固坐标系 1.2.3 导航坐标系 1.3 坐标变换 1.3.1 方向余弦 1.3.2 欧拉角 1.3.3 四元数 1.3.4 轴向量 1.3.5 角速率 1.4 坐标变换的微分方程 1.5 特定坐标变换 1.6 傅里叶变换 第2章 常微分方程 2.1 介绍 2.2 线性微分方程 2.3 线性微分方程的通解 2.3.1 齐次解 2.3.2 特解 2.4 数值方法 2.4.1 龙格—库塔法 2.4.2 函数的数值积分 第3章 惯性测量单元 3.1 介绍 3.2 陀螺仪 3.2.1 机械陀螺仪 3.2.2 光学陀螺仪 3.3 加速度计 3.3.1 非惯性坐标系的加速度 3.3.2 力-再平衡动力学方程 3.3.3 摆式加速度计实例 3.3.4 振动元件的动力学方程 3.3.5 误差源 第4章 惯性导航系统 4.1 介绍 4.2 机械编排 4.2.1 空间稳定的机械编排 4.2.2 当地水平的机械编排 4.2.3 捷联机械编排 4.3 导航方程 4.3.1 统一方法 4.3.2 i系中的导航方程 4.3.3 e系中的导航方程 4.3.4 n系中的导航方程 4.3.5 w系中的导航方程 4.3.6 导航方程的数值积分 第5章 系统误差动态方程 5.1 介绍 5.2 简化分析 5.3 线性误差方程 5.3.1 i系中的误差动态方程 5.3.2 e系中的误差动态方程 5.3.3 n系中的误差动态方程 5.4 近似分析 5.4.1 加速度计和陀螺仪误差的影响 5.4.2 垂向速度和位置误差的影响 5.4.3 重要的误差模式 第6章 随机过程和误差模型 6.1 介绍 6.2 概率论 6.2.1 高斯分布 6.3 随机过程 6.3.1 协方差函数 6.3.2 功率谱密度 6.3.3 遍历过程 6.4 白噪声 6.5 随机误差模型 6.5.1 随机常数 6.5.2 随机游走 6.5.3 高斯-马尔可夫模型 6.6 重力模型 6.6.1 正常重力场 6.6.2 重力模型的确定 6.6.3 随机重力模型 6.7 惯性导航系统误差过程的示例 第7章 线性估计 7.1 介绍 7.2 贝叶斯估计 7.2.1 *优估计标准 7.2.2 带观测的估计 7.3 离散卡尔曼滤波 7.3.1 观测模型 7.3.2 *优状态向量估计 7.4 离散线性动态模型 7.5 修正 7.5.1 增广状态向量 7.5.2 闭环估计 7.6 简单案例 7.7 连续卡尔曼滤波 7.7.1 协方差函数 7.7.2 矩阵Ricatti方程的解 第8章 初始对准与标定 8.1 引言 8.2 粗对准 8.3 精对准和标定 8.3.1 加速度观测 8.3.2 速度和方位观测 8.3.3 动态对准 第9章 全球定位系统 9.1 引言 9.2 全球定位系统 9.2.1 时钟与时间 9.2.2 GPS信号 9.2.3 GPS接收机 9.3 GPS观测 9.4 GPS误差 9.5 组合观测 9.5.1 双频伪距和相位 9.5.2 信号和双差 9.6 动态定位 9.6.1 动态模型 9.6.2 观测方程 9.6.3 单接收机情况 9.6.4 多接收机情况 第10章 大地测量学应用 10.1 介绍 10.2 惯性测量系统 10.2.1 发展历史 10.2.2 估计方法 10.2.3 *后平差 10.2.4 典型结果 10.3 INS／GPS组合 10.3.1 组合模式 10.3.2 圆周模糊度确定 10.4 动基座重力测量方法 10.4.1 惯性定位获得引力加速度 10.4.2 加速度测量获得重力 参考文献