高精度导航系统

基本信息

内容简介

目录

前言

基本信息

作　者：章燕申 著出 版 社：中国宇航出版社ISBN：9787801449993出版时间：2005-09-01版　次：1页　数：397装　帧：精装开　本：32开所属分类：图书 > 科技 > 电子与通信

内容简介

《高精度导航系统》主要介绍了作者在清华大学长期从事“静电陀螺仪”和“光学陀螺定位定向系统”等科研项目的成果。此外，书中还介绍了惯性/卫星组织导航系统理论、最优估计理论以及导航系统中误差实时控制方法等基础知识。

作者曾多次结合科研工作访问加拿大、美、德、法等国的一些高校和研究所。在《高精度导航系统》中，介绍了他们在导航系统关键技术研究中所取得的一些成果。作为高精度导航系统工程应用的一个实例，《高精度导航系统》还详细介绍了大地贯性测量系统的精度保证方法。

在以上研究和访问的基础上，作者提出了静电、激光和光纤等三种高精度陀螺仪的工程设计方法，内容包括：（1）总体结构的分析；（2）关键零部件的结构与工艺；（3）误差分析、测试与模型建立；（4）在导航系统中，主要误差的静态和动态校准。

《高精度导航系统》的内容具有工程性、实用性和前瞻性。对于从事研究、开发和应用高精度导航系统的工程技术人员和高校师生具有参考价值。

目录

引论

第1章 惯性导航系统的误差分析与计算

1.1 引言

1.2 导航计算中的坐标系

1.3 Foucault陀螺仪

1.4 摆式陀螺罗经

1.5 Schuler周期

1.6 惯性导航系统闭环控制的特点

1.7 液浮积分陀螺仪

1.8 静电陀螺仪

1.9 挠性陀螺仪

1.10 激光陀螺仪

1.11 光纤陀螺仪

1.12 平台式惯性导航系统

1.13 惯性导航系统的机械编排方程

1.14 平台式惯性导航系统的误差传播方程

1.15 惯性导航系统误差的传播特性

1.16 捷联式惯性导航系统

1.17 本章小结

参考文献

第2章 卫星/惯性组合导航系统

2.1 引言

2.2 全球导航卫星系统

2.3 卫星导航的定位方法

2.4 计程仪的定位精度

2.5 无线电导航的定位精度

2.6 惯性导航系统的定位精度

2.7 不同组合深度的GPS/INS导航系统

2.8 本章小结

参考文献

第3章 最优估计理论与导航系统的误差控制

3.1 引言

3.2 Weiner滤波理论与积分方程

3.3 连续的Kalman滤波方程

3.4 离散的Kalman滤波方程

3.5 Kalman滤波器的稳定性

3.6 Kalman滤波器的发散

3.7 防止Kalman滤波器发散的方法

3.8 平方根滤波器

3.9 自适应的Kalman滤波器

3.10 自适应Kalman滤波器的计算方程

3.11 Kalman滤波器的工程设计方法

3.12 简化的自适应Kalman滤波器

3.13 本章小结

参考文献

第4章 惯性测量与定位定向系统

4.1 引言

4.2 惯性测量系统的技术要求

4.3 液浮陀螺定位定向系统

4.4 清华大学“GWX-1”型快速定位定向系统

4.5 静电陀螺大地测量系统

4.6 激光陀螺定位定向系统

4.7 惯性测量系统的动态校准

4.8 重力测量与重力梯度仪

4.9 惯性测量系统的误差模型及Kalman滤波器

4.10 本章 小结

参考文献

第5章 静电陀螺仪的结构、工艺与支承系统

5.1 引言

5.2 静电陀螺仪的结构与关键技术

5.3 真空环境中电场的击穿强度

5.4 转子的结构

5.5 转子的工艺

5.6 空心转子与实心转子的比较

5.7 支承电极的结构

5.8 支承电极的工艺

5.9 测量转子位移的电容电桥

5.10 具有变模式控制的静电支承系统

5.11 本章 小结

参考文献

第6章 静电陀螺仪漂移误差的测试与模型辨识

6.1 引言

6.2 在导航系统中静电陀螺仪漂移误差模型的辨识方法

6.3 船用监控器中静电陀螺仪的漂移误差模型及其辨识方法

6.4 静电干扰力矩产生的机理

6.5 静电陀螺仪漂移误差的数学模型

6.6 双轴伺服转台测试系统与实验设计

6.7 采用曲线啮合法计算静电陀螺仪的各项漂移误差系数

6.8 静电陀螺仪的力矩测量系统

6.9 静电陀螺仪伺服法测试的研究

6.10 静电陀螺仪随机性误差模型的初步研究

6.11 本章 小结

参考文献

第7章 静电陀螺导航系统与空间定向系统

7.1 引言

7.2 中国721型静电陀螺航姿系统的结构

7.3 721型静电陀螺平台的稳定回路

7.4 721型静电陀螺航姿系统的飞行试验

7.5 美国SPN型静电陀螺平台的结构

7.6 SPN型静电陀螺平台的稳定回路

7.7 SPN型静电陀螺导航系统

7.8 美国Stanford大学的GP-B型静电陀螺仪

7.9 GP-B型卫星的结构与控制

7.10 俄国的实心转子静电陀螺仪

7.11 本章 小结

参考文献

第8章 精密组合机床的光学调整方法

8.1 引言

8.2 技术要求

8.3 双轴组合机床的光学调整方法

8.4 #1型同心度光学调整仪的研制与实验研究

8.5 #2型同心度光学调整仪的研制与实验研究

8.6 四轴组合机床光学调整仪的研制与实验研究

8.7 本章 小结

参考文献

第9章 激光陀螺仪的误差分析与控制技术

9.1 引言

9.2 无源腔Sagnac干涉仪

9.3 美国Sperry公司的激光陀螺仪实验装置

9.4 有源腔Sagnac干涉仪

……

第10章 光纤陀螺的系统结构与误差分析

第11章 微型光学陀螺仪的探索性研究

附录A 导航技术研究工作50年

附录B 美国Standford大学地球引力场探测（GP-B）的试验结果

前言

20世纪70年代，在核潜艇和远程飞机等运载工具中，以静电陀螺仪为核心的平台式惯性导航系统得到了应用，成为批量生产的型号产品。在长时间航行中，它们不仅达到了所要求的定位精度，而且可以保证从载体上发射武器。可以认为，静电陀螺仪的成功应用标志着导航技术进入了高精度的时代。

20世纪80年代，激光陀螺捷联式惯性导航系统在民航机、战斗机、远程火炮和战术导弹发射车等载体中得到了广泛应用。从物理上讲，光学陀螺仪没有与加速度有关的误差，而且它的优点是启动快，不需要预热和温度控制；测量速度范围没有限制，标度因数的线性度和稳定性高。因此，和机械陀螺仪相比较，光学陀螺仪在低成本和小型化等方面具有优势，可以预期它们将会有进一步的发展。