●第1章緒論1
1.1引言1
1.2慣性繫初始對準研究進展3
1.3非線性初始對準研究進展9
本章參考文獻11
第2章基於矢量觀測積分構建的改進慣性繫初始對準方法17
2.1慣性繫初始對準方法基本原理17
2.1.1主要坐標繫17
2.1.2坐標繫分解18
2.1.3矢量觀測構建18
2.1.4姿態確定問題的遞歸求解21
2.2基於滑動固定區間積分矢量觀測構建的慣性繫初始對準方法22
2.2.1滑動固定區間積分矢量觀測構建22
2.2.2實驗研究24
2.3基於積分翻轉的慣性繫快速初始對準方法26
2.3.1基於積分翻轉的矢量觀測構建26
2.3.2基於積分翻轉的慣性繫初始對準算法流程28
2.3.3實驗研究29
2.4本章小結32
本章參考文獻32
第3章動態慣性繫初始對準方法35
3.1動態慣性繫初始對準模型的建立35
3.1.1姿態確定初始對準方法再分析35
3.1.2從姿態確定到姿態估計38
3.1.3矢量觀測構建39
3.2姿態估計濾波算法40
3.2.1數姿態估計問題的表述40
3.2.2UK數估計問題中的缺陷42
3.2.3USQUE算法設計42
3.3實驗研究47
3.3.1對準精度與速度47
3.3.2車載實驗48
3.4本章小結57
本章參考文獻57
第4章基於姿態估計的初始對準方法58
4.1基於姿態估計的初始對準建模58
4.1.1基於坐標繫分解的姿態估計繫統模型58
4.1.2基於滑動固定區間速度積分的矢量觀測構建59
4.1.3數的姿態估計問題表述61
4.2實驗研究63
4.2.1高精度慣性導航實驗63
4.2.2低精度慣性導航實驗69
4.3半解析姿態與參數聯立估計方法初探74
4.3.1半解析姿態與參數聯立估計模型74
4.3.2半解析姿態與參數聯立估計求解75
4.4本章小結78
本章參考文獻78
第5章基於Rodrigues姿態誤差方程的非線性初始對準方法79
5.1間接式非線性初始對準基本框架79
5.2Rodrigues姿態誤差方程推導80
5.2.1Rodrigues參數姿態表示80
5.2數姿態誤差方程81
5.2.3Rodrigues姿態誤差方程83
5.3基於Rodrigues姿態誤差方程的非線性初始對準濾波實現84
5.3.1濾波狀態選取84
5.3.2濾波算法流程86
5.4實驗研究87
5.4.1仿真實驗87
5.4.2車載實驗91
5.5本章小結94
本章參考文獻94
第6章基於幾何速度誤差方程的非線性初始對準方法95
6.1幾何速度誤差方程95
6.1.1幾何速度誤差方程的基本概念95
6.1.2幾何速度誤差方程推導97
6.2實驗研究99
6.2.1仿真實驗99
6.2.2船載繫泊實驗104
6.3基於幾何矢量誤差的慣性導航線性誤差方程109
6.3.1姿態誤差方程109
6.3.2速度誤差方程111
6.3.3誤差方程整理111
6.4本章小結114
本章參考文獻115
第7章基於慣性導航基本方程的非線性初始對準方法116
7.1基於慣性導航基本方程的非線性初始對準算法框架117
7.1.1慣性導航基本方程117
7.1.2基於慣性導航基本方程的USQUE算法流程118
7.2數平均算法的改進USQUE算法120
7.2.1傳統USQUE算法的近似性分析120
7.2數平均算法121
7.2.3仿真研究123
7.3基於邊緣采樣的USQUE算法128
7.3.1基於邊緣采樣的UT128
7.3.2慣性導航基本方程的部分線性近似130
7.3.3邊緣USQUE算法設計132
7.3.4實驗研究134
7.4基於慣性導航基本方程的直接式EKF算法140
7.4.1基於慣性導航基本方程的Jacobi矩陣推導140
7.4.2基於慣性導航基本方程的EKF算法流程143
7.5慣性基組合導航MEKF算法144
7.5.1MEKF算法狀態模型144
7.5.2慣性基組合導航MEKF算法流程149
7.5.3慣性基組合導航MEKF算法仿真實驗151
7.6本章小結155
本章參考文獻156

本書是結合國內外近期新進展、在總結提煉作者近十年研究成果的基礎上撰寫而成的。全書內容分為兩大部分，即慣性繫初始對準方法和非線性初始對準方法。針對慣性繫初始對準方法，重點從矢量觀測構建角度改進與拓展已有的慣性繫初始對準方法，使其適用於不同精度器件水平的慣性導航繫統；針對非線性初始對準方法，重點從濾波繫統模型改進角度著手，分別推導形式更為嚴密、物理意義更為準確的狀態模型。本書適合從事慣性導航研究的科研人員和工程技術人員閱讀，也可以作為相關專業研究生的教學參考書。