本书系统介绍了行人惯性导航及其相关技术。全书共10章，第1~4章介绍了与惯性导航相关基础知识，包括惯性导航基本原理、惯性传感器介绍、惯性导航机制及捷联惯性导航误差分析等；第5~8章详细介绍了基于自约束的行人惯性导航，包括行人惯性导航基本原理、误差分析、降低误差的方法和自适应行人惯性导航的实现；第9~10章介绍了传感器融合的方法和对行人惯性导航发展的展望。

第1章 绪论 1.1 导航 1.2 惯性导航 1.3 行人惯性导航 1.3.1 行人惯性导航的方法 1.3.2 IMU安装位置 1.3.3 小结 1.4 惯性导航辅助技术 1.4.1 非自约束技术 1.4.1.1 基于自然信号的辅助技术 1.4.1.2 基于人工信号的辅助技术 1.4.2 自约束技术 1.5 本书大纲 参考文献 第2章 惯性传感器和惯性测量单元 2.1 加速度计 2.1.1 静态加速度计 2.1.2 共振加速度计 2.2 陀螺仪 2.2.1 机械陀螺仪 2.2.2 光学陀螺仪 2.2.2.1 激光陀螺仪 2.2.2.2 光纤陀螺仪 2.2.3 核磁共振陀螺仪 2.2.4 MEMS振动陀螺仪 2.2.4.1 工作原理 2.2.4.2 操作方式 2.2.4.3 误差分析 2.3 惯性测量单元 2.3.1 多传感器组装方法 2.3.2 单传感器方法 2.3.3 设备叠加方法 2.3.4 单一叠加方法 2.4 本章小结 参考文献 第3章 捷联惯性导航机制 3.1 坐标系 3.2 惯性系中的导航机制 3.3 导航坐标系中的导航机制 3.4 初始化 3.4.1 倾斜感知 3.4.2 陀螺罗经状态 3.4.3 磁航向估计 3.5 本章小结 参考文献 第4章 捷联惯性导航误差分析 4.1 误差源分析 4.1.1 惯性传感器误差 4.1.2 安装误差 4.1.3 IMU等级定义 4.1.3.1 用户级 4.1.3.2 工业级 4.1.3.3 战略级 4.1.3.4 导航级 4.2 降低IMU误差 4.2.1 六位置标定 4.2.2 多位置标定 4.3 累积误差分析 4.3.1 二维导航误差传递 4.3.2 导航系中的误差传递 4.4 本章小结 参考文献 第5章 零速更新辅助行人惯性导航 5.1 零速更新概述 5.2 零速更新算法 5.2.1 扩展卡尔曼滤波 5.2.2 行人惯性导航中的EKF 5.2.3 零速更新的实现 5.3 参数选择 5.4 本章小结 参考文献 第6章 ZUPT辅助行人惯性导航的误差分析 6.1 人体步态生物力学模型 6.1.1 躯干系的步态模型 6.1.2 惯性系的步态模型 6.1.3 轨迹参数化 6.2 导航误差分析 6.2.1 起始点 6.2.2 迈步阶段的协方差增加 6.2.3 站立阶段的协方差减少 6.2.4 协方差水平估计 6.2.5 观测量 6.3 分析的验证 6.3.1 数值验证 6.3.1.1 ARW的影响 6.3.1.2 VRW的影响 6.3.1.3 RRW的影响 6.3.2 实验验证 6.4 ZUPT辅助技术的局限性 6.5 本章小结 参考文献 第7章 ZUPT辅助行人惯性导航的误差降低 7.1 IMU安装位置选择 7.1.1 数据采集 7.1.2 数据平均 7.1.3 数据处理概要 7.1.4 实验验证 7.2 速度残差校准 7.3 陀螺仪G-灵敏度校准 7.4 导航误差补偿结果 7.5 本章小结 参考文献 第8章 自适应ZUPT辅助行人惯性导航 8.1 地面类型检测 8.1.1 算法概述 8.1.2 算法实现 8.1.2.1 数据分割 8.1.2.2 基本组成分析 8.1.2.3 人工神经网络 8.1.2.4 多模式EKF 8.1.3 导航结果 8.1.4 小结 8.2 自适应站立姿态检测 8.2.1 零速检测器 8.2.2 自适应阈值确定 8.2.3 实验验证 8.2.4 小结 8.3 本章小结 参考文献 第9章 传感器融合方法 9.1 磁力学 9.2 测高学 9.3 计算机视觉 9.4 多IMU方法 9.5 测距技术 9.5.1 测距技术简介 9.5.1.1 抵达时间 9.5.1.2 信号接收强度 9.5.1.3 抵达角度 9.5.2 超声波测距 9.5.2.1 步长测距 9.5.2.2 方向性测距 9.5.3 超宽带测距 9.6 本章小结 参考文献 第10章 行人惯性导航系统研究进展 10.1 硬件发展 10.2 软件发展 10.3 本章小结 参考文献