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第1章　概论1

第一节　导航概述1

一、导航的基本概念1

二、导航系统的分类1

第二节　机载惯性导航系统概述6

一、机载惯性导航的分类6

二、机载惯性导航的基本组成6

三、机载惯性导航系统的功能6

四、机载惯性导航的发展9

第三节　惯性导航系统的基本概念10

一、平台式惯性导航系统的基本概念10

二、捷联式惯性导航系统的基本概念12

第2章　惯性导航基础理论14

第一节　方向余弦14

第二节　欧拉角和矩阵变换16

第三节　惯性导航系统常用坐标系18

一、惯性参考坐标系18

二、地球坐标系19

三、地理坐标系19

四、运载体坐标系21

第四节　科氏加速度22

一、科氏加速度22

二、绝对加速度25

第五节　比力方程26

第六节　舒勒原理30

一、数学摆跟踪垂线的舒勒原理30

二、复摆跟踪地垂线的舒勒原理31

第七节　卡尔曼滤波33

第3章　惯性元件36

第一节　概述36

一、惯性元件概述36

二、陀螺的分类36

三、陀螺的应用37

四、陀螺仪基本特性38

五、陀螺力矩41

六、二自由度陀螺的运动特点42

七、惯性导航系统中的陀螺仪44

第二节　常规机械陀螺44

一、浮子陀螺仪44

二、挠性陀螺仪47

三、静电陀螺51

第三节　激光陀螺54

一、概述54

二、激光陀螺的基本原理55

三、激光陀螺仪的特点55

四、国外激光陀螺仪的发展56

第四节　光纤陀螺57

一、概述57

二、光纤陀螺的基本原理58

三、光纤陀螺的特性59

四、光纤陀螺的发展61

第五节　微机电陀螺62

一、概述62

二、微机电陀螺62

三、微机电陀螺的发展66

四、典型的微机电陀螺67

第六节　加速度计68

一、摆式加速度计简介69

二、挠性摆式加速度计71

三、微硅加速度计74

第4章　陀螺稳定平台82

第一节　陀螺稳定平台工作原理82

一、各类稳定平台简介82

二、陀螺稳定平台力矩装置的技术要求92

第二节　三轴陀螺稳定平台92

一、三轴陀螺稳定平台简介92

二、环架驱动信号的合理分配94

三、三轴平台工作原理分析100

四、三轴平台锁定原理106

五、三轴平台的动力学方程和系统的传递函数阵107

六、采用积分陀螺时三轴平台系统的输出轴耦合分析117

七、三轴平台的误差分析119

第三节　双轴陀螺稳定平台123

一、稳定瞄准线的双轴稳定平台124

二、水平式双轴稳定平台126

第5章　平台式惯性导航系统原理138

第一节　平台式惯性导航系统概述138

一、平台式惯性导航系统的工程化138

二、平台式惯导的导航计算138

第二节　平台式惯性导航系统的基本原理139

一、平台式惯性导航系统的基本组成139

二、比力方程和加速度信息的提取140

三、平台的水平控制回路及舒勒调谐141

四、惯导系统高度通道的问题144

第三节　指北方位惯性导航系统的力学方程145

一、平台指令角速度145

二、速度计算146

三、经纬度计算147

四、高度计算147

五、姿态角的获取148

六、系统原理方框图148

第四节 自由方位惯性导航系统的力学方程149

一、利用方向余弦矩阵求导航参数150

二、求解方向余弦矩阵151

三、求解角速率151

四、速度计算152

五、平台指令角速度153

六、系统原理方框图153

第五节　游动方位惯性导航系统的力学方程154

一、速度方程154

二、角速率方程154

三、方向余弦矩阵154

四、矩阵微分方程155

五、导航参数的求取155

六、几种平台式惯导方案评述155

第六节　平台式惯性导航系统的误差分析155

一、坐标系及小角度下的坐标变换矩阵156

二、系统误差方程的建立158

三、系统误差分析162

第七节　平台式惯性导航系统的初始对准166

第6章　捷联式惯性导航系统178

第一节　捷联式惯性导航系统概述178

一、概述178

二、捷联式惯导系统的基本原理178

三、捷联式惯导系统的特点179

第二节　捷联式惯性导航系统算法179

一、概述179

二、捷联式惯性导航系统计算180

第7章　惯性／卫星导航系统188

第一节　惯性／卫星组合导航系统概述188

第二节　惯性／卫星组合导航原理190

第三节　位置、速度组合的SINS/GPS导航系统192

参考文献198