第1章 船用捷联惯性导航系统概述
1.1 导航系统及其分类
1.1.1 导航的基本原理
1.1.2 导航系统分类
1.2 惯性导航技术的发展及现状
1.2.1 惯性导航系统
1.2.2 惯性导航系统的发展现状
1.3 船用捷联惯性导航系统
1.3.1 船用捷联惯性导航系统原理概述
1.3.2 船用捷联惯性导航系统的关键技术
本章小结
第2章 船用捷联惯性导航系统基本原理
2.1 地球数学模型及相关参数
2.2 惯性导航系统中常用坐标系及其转换关系
2.2.1 常用坐标系
2.2.2 常用坐标系之间的转换关系
2.3 惯性导航系统中的数理基础
2.3.1 地理坐标系在惯性空间的旋转角速度
2.3.2 绝对运动加速度表达式的推导
2.4 惯性导航系统的分类
2.4.1 平台惯性导航系统
2.4.2 捷联惯性导航系统
2.5 船用捷联惯性导航系统的基本方程及模型编排
2.5.1 基本方程
2.5.2 捷联矩阵的微分方程
2.5.3 捷联矩阵的即时修正算法
2.5.4 船用捷联惯性导航系统的模型编排
本章小结
第3章 船用捷联惯性导航系统误差分析
3.1 船用捷联惯性导航系统误差方程
3.1.1 速度误差方程
3.1.2 位置误差方程
3.1.3 姿态误差方程
3.2 船用捷联惯性导航系统的误差类型
3.3 静基座下船用捷联惯性导航系统误差模型及特性分析
3.3.1 陀螺常值漂移下的系统误差特性
3.3.2 加速度计零位误差下的系统误差特性
3.3.3 初始误差下的系统误差特性
3.3.4 3种误差源条件下系统总的误差特性
3.4 动基座下船用捷联惯性导航系统误差模型及特性分析
本章小结
第4章 基于卡尔曼滤波的最优估计理论
4.1 卡尔曼滤波
4.2 基于卡尔曼滤波的非线性系统滤波
4.2.1 扩展卡尔曼滤波
4.2.2 无迹卡尔曼滤波
4.2.3 容积卡尔曼滤波
4.3 平方根滤波
4.3.1 平方根卡尔曼滤波
4.3.2 平方根无迹卡尔曼滤波
4.4 信息滤波
4.5 粒子滤波
4.5.1 蒙特卡罗方法
4.5.2 序贯重要采样
4.5.3 序贯重要重采样
4.6 H∞鲁棒滤波
本章小结
第5章 船用捷联惯性导航系统标定技术
5.1 船用捷联惯性导航系统标定模型的建立
5.1.1 加速度计测量模型
5.1.2 陀螺仪测量模型
5.1.3 标定模型的建立
5.2 船用捷联惯性导航系统分立式标定技术
5.2.1 速率实验
5.2.2 位置实验
5.2.3 零位误差修正实验
5.2.4 误差补偿
5.3 船用捷联惯性导航系统系统级标定技术
5.3.1 系统测量模型的建立
5.3.2 系统级标定滤波器设计
5.3.3 系统级标定路径设计
5.3.4 可观测性分析
5.4 仿真实验
5.4.1 单轴旋转路径下的仿真实验
5.4.2 18位置翻滚路径下的仿真实验
本章小结
第6章 船用捷联惯性导航系统初始对准技术
6.1 船用捷联惯性导航系统粗对准技术
6.1.1 解析式粗对准
6.1.2 惯性坐标系粗对准方法
6.2 基于经典控制理论的罗经回路对准技术
6.2.1 罗经回路对准基本原理
6.2.2 罗经回路参数设置
6.3 基于现代估计理论的组合对准技术
6.3.1 状态方程建立
6.3.2 量测方程的建立
6.4 传递对准技术
6.4.1 速度匹配传递对准
6.4.2 速度加姿态匹配传递对准
本章小结
第7章 船用SINS／GNSS组合导航
7.1 全球卫星导航系统
7.2 全球定位系统
7.2.1 GPS定位原理
7.2.2 GPS数学模型
7.3 船用SINS／GPS组合导航系统组合方式
7.3.1 松组合
7.3.2 紧组合
7.3.3 深(超紧)组合
7.4 船用SINS／GPS组合导航系统校正方式
7.5 船用SINS／GPS组合导航系统仿真验证
7.5.1 船用SINS／GPS组合导航系统模型
7.5.2 仿真与分析
本章小结
第8章 船用SINS／DVL组合导航
8.1 多普勒测速原理
8.1.1 单波束情况
8.1.2 双波束詹纳斯配置
8.1.3 四波束詹纳斯配置
8.2 多普勒计程仪的测速误差
8.2.1 单波束的测速误差
8.2.2 双波束詹纳斯配置的测速误差
8.2.3 四波束詹纳斯配置的测速误差
8.3 多普勒计程仪测速方程及误差模型
8.4 船用SINS／DVL组合导航系统数学模型
8.4.1 状态方程
8.4.2 量测方程
8.5 船用SINS／DVL组合导航系统的实现
本章小结
参考文献

捷联惯性导航系统由于其自主性、全天候、不受外界干扰等诸多优势，目前是舰船最重要的导航系统之一。而组合导航系统可充分利用各导航子系统的优势进行互补，从而提高导航系统的精度与可靠性。因此，船用捷联惯性导航系统及其组合导航技术一直是导航技术领域的研究重点。本书共分为8章：第1章主要介绍了惯性导航系统及船用捷联惯性导航系统的发展与现状；第2、3章分别介绍了船用捷联惯性导航系统的基本原理及误差分析；第4章介绍了基于卡尔曼滤波的最优估计理论，为后续研究组合导航奠定了基础：第5～8章是本书的重点，其中第5、6章着重介绍了船用捷联惯性导航系统的标定技术和初始对准技术，第7、8章分别介绍了船用捷联惯性导航系统最常用的船用SINS／GNSS组合导航与船用SINS／DVL组合导航的相关技术。
本书作为一本论述船用捷联惯性导航系统及其组合导航技术的专著，既可以作为精密仪器及机械和导航、制导与控制等相关专业的本科生和研究生的教材，也可以供从事惯性导航系统设计、制造、试验和应用的科研人员学习参考。