GNSS慣性導航組閤(第3版) 暢銷書籍 通信教材 正版GNSS 慣性導航組閤(第3版) 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

基本信息

商品名稱：	GNSS慣性導航組閤(第3版) 暢銷書籍 通信教材 正版GNSS 慣性導航組閤(第3版)	開本：
作者：	(美)莫欣德 S. 格雷瓦爾, 安格斯 P. 安德魯	頁數：
定價：	88.00元	齣版時間：	2016-01-01
ISBN號：	9787121278754	印刷時間：
齣版社：	電子工業齣版社	版次：	1
商品類型：		印次：

插圖目錄內容提要全書共12章，章綜述瞭GNSS、INS和GNSS/INS組閤的發展現狀和應用情況；第2、3章分彆介紹瞭衛星導航和慣性導航的基本知識；第4章詳細介紹瞭原有GPS信號的特性，並著重介紹瞭GPS現代化、GLONASS、Galileo等的基本情況；第5、6章介紹瞭GNSS天綫和接收機設計；第7章分析瞭GNSS數據誤差，著重介紹瞭多徑問題及其消除方法；第8、9章分彆介紹瞭差分GNSS和GNSS及GEO信號完好性等內容，0章重點研究瞭卡爾曼濾波，介紹瞭幾種不同的卡爾曼濾波實現方法；1章對慣性導航係統的主要誤差進行瞭深入分析；2章係統研究瞭GNSS/INS組閤的原理及數學建模、性能分析等內容。編輯推薦作者介紹陳軍：中人民63880部隊技術部工程師，參加翻譯、編寫齣版瞭多部專著。

智能齣行新紀元：探尋定位導航的無限可能 在現代社會，精準、可靠的定位導航技術已經滲透到我們生活的方方麵麵，從日常齣行導航到高精度的工業應用，它扮演著至關重要的角色。然而，單一的定位技術往往難以滿足日益增長的復雜場景需求。 GNSS（全球導航衛星係統）憑藉其全球覆蓋的優勢，為我們提供瞭基本的定位信息；但當衛星信號受到遮擋、乾擾，或是在室內、隧道等環境中時，其精度和可用性便會大打摺扣。而慣性導航係統（INS）則是一種能夠獨立工作的導航方式，它通過測量載體的加速度和角速度來推算位置、速度和姿態。當GNSS信號不可用時，慣性導航便能提供連續的導航信息，從而填補GNSS的“盲點”。 正是基於這種互補性，GNSS與慣性導航的組閤（GNSS/INS組閤導航）應運而生，並成為當前乃至未來一段時間內定位導航領域的研究熱點和技術發展方嚮。本書正是圍繞這一前沿技術，深入剖析其原理、關鍵技術、實現方法以及在各個領域的創新應用，旨在為讀者構建一個全麵、係統的GNSS/INS組閤導航知識體係。 第一章：定位導航技術基礎迴顧與挑戰 本章將帶領讀者迴顧和梳理當下主流的定位導航技術。我們將從GNSS係統的基本原理入手，深入講解GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou等主要衛星導航係統的構成、信號特點、定位原理以及影響精度的主要誤差源（如大氣延遲、多路徑效應、接收機噪聲等）。同時，我們也將探討GNSS在實際應用中遇到的典型挑戰，例如信號衰減、遮擋、城市峽榖效應、電離層擾動等，這些挑戰直接促使瞭對更魯棒、更精確導航解決方案的需求。 隨後，本章將重點介紹慣性導航係統的基礎知識。我們將詳細闡述慣性傳感器（加速度計和陀螺儀）的工作原理，以及如何通過積分算法（如歐拉積分、龍格-庫塔法）從原始的慣性測量單元（IMU）數據推算齣載體的姿態、速度和位置。我們將深入分析慣性導航係統固有的誤差纍積特性，即“誤差隨時間漂移”，並討論常用的誤差補償方法，為後續章節的組閤導航策略奠定理論基礎。 通過對單一技術的優缺點以及麵臨的挑戰進行深入剖析，讀者將對GNSS/INS組閤導航的必要性和優勢産生深刻的理解，為後續學習組閤導航的精髓做好充分準備。 第二章：GNSS/INS組閤導航的原理與融閤策略 本章是本書的核心內容之一，將詳細闡述GNSS/INS組閤導航的理論基礎和核心技術。我們將首先解析兩種導航係統如何通過信息融閤實現優勢互補。組閤導航的關鍵在於如何有效地融閤GNSS提供的絕對位置信息和INS提供的慣性測量信息，以獲得比單一係統更優的導航性能。 我們將重點介紹兩種主流的組閤導航濾波算法：卡爾曼濾波（Kalman Filter, KF）及其擴展形式——擴展卡爾曼濾波（Extended Kalman Filter, EKF）和無跡卡爾曼濾波（Unscented Kalman Filter, UKF）。卡爾曼濾波作為一種最優綫性估計器，在處理高斯噪聲過程中錶現齣色。我們將從數學原理上推導卡爾曼濾波的狀態預測和量測更新過程，並詳細講解如何將其應用於GNSS/INS組閤導航的狀態嚮量（包括位置、速度、姿態、IMU零偏等）估計。 此外，本章還將深入探討基於模型的組閤導航策略。我們不僅會講解“串聯式”（Loose Coupling）和“緊耦閤”（Tight Coupling）兩種最經典的融閤模式，還會介紹它們的優缺點以及適用的場景。“串聯式”是將GNSS和INS的解算結果分彆獲得後再進行融閤，實現相對簡單，但性能提升有限；而“緊耦閤”則直接將GNSS的原始僞距、多普勒等測量值與INS數據進行聯閤濾波，能夠充分發揮兩種係統的互補性，顯著提升導航精度和魯棒性，尤其是在GNSS信號受限的情況下。 同時，本章也將觸及更先進的組閤導航技術，如粒子濾波（Particle Filter）在處理非綫性、非高斯噪聲情況下的應用潛力，以及基於機器學習的融閤方法在應對復雜環境下的適應性。通過本章的學習，讀者將能夠深入理解GNSS/INS組閤導航的設計理念、濾波原理以及不同融閤策略的權衡選擇。 第三章：GNSS/INS組閤導航的誤差分析與補償 本章將聚焦於GNSS/INS組閤導航係統中的誤差源分析和有效的補償策略。雖然組閤導航顯著提升瞭係統的魯棒性和精度，但 residual 誤差依然存在，並且可能對特定應用産生影響。 我們將係統性地分析GNSS測量誤差在組閤導航中的傳播方式，包括接收機偏差、衛星軌道誤差、大氣延遲誤差等，以及它們如何通過濾波過程影響組閤導航的輸齣。針對INS部分，我們將深入分析IMU自身的噪聲、溫漂、尺度因子誤差、軸不對準等關鍵誤差項，並重點講解如何通過IMU標定（包括靜態標定和動態標定）來準確辨識和補償這些誤差。 更重要的是，本章將詳細闡述組閤導航中的誤差補償技術。我們將講解如何利用INS提供的高頻慣性信息來輔助GNSS進行動靜態模糊度固定（Ambiguity Resolution），以實現厘米級乃至毫米級的絕對定位精度。同時，我們還將討論如何利用組閤導航的輸齣信息，對GNSS和INS的誤差模型進行在綫辨識和補償，例如通過濾波過程估計IMU的陀螺儀零偏和加速度計偏差，並將其作為狀態嚮量的一部分進行實時更新和補償。 此外，本章還將探討多路徑效應、高動態下的姿態和速度估計誤差等在特定工況下可能齣現的挑戰，並介紹相應的誤差抑製和補償方法，例如使用GNSS接收機的載波相位信息、利用IMU的高頻數據進行平滑等。通過本章的學習，讀者將能夠更深刻地理解組閤導航係統的精度限製，並掌握有效的誤差分析和補償技術，為實現高精度、高可靠性的導航應用打下堅實基礎。 第四章：GNSS/INS組閤導航的實際應用與未來趨勢 在掌握瞭GNSS/INS組閤導航的原理、融閤策略和誤差補償技術後，本章將帶領讀者走進真實世界的應用場景，並展望未來的發展趨勢。 我們將詳細介紹GNSS/INS組閤導航在自動駕駛領域的關鍵作用。在自動駕駛車輛中，高精度、高可靠性的定位導航是實現安全、自主行駛的基石。GNSS/INS組閤導航能夠為車輛提供全天候、全場景的定位信息，即使在GNSS信號弱或丟失的情況下，依然能夠保證車輛的連續定位和路徑跟蹤。我們將探討組閤導航在車道級導航、高精度地圖匹配、傳感器融閤等方麵的具體實現。 此外，本章還將深入探討GNSS/INS組閤導航在航空航天領域的應用，例如高精度飛行器導航、無人機自主飛行、衛星姿態控製等。在這些領域，對導航的精度、穩定性和可靠性有著極高的要求，GNSS/INS組閤導航技術能夠有效地滿足這些嚴苛的需求。 同時，我們還將介紹GNSS/INS組閤導航在機器人技術、測繪工程、形變監測、智能手機等眾多領域的廣泛應用，展示其強大的適應性和解決實際問題的能力。 最後，本章將聚焦於GNSS/INS組閤導航的未來發展趨勢。我們將討論如何進一步提升組閤導航的精度和魯棒性，例如通過融閤更多傳感器（如激光雷達、視覺傳感器、輪速計等）來實現多源信息融閤，以及利用人工智能和深度學習技術來優化濾波算法和誤差模型。我們還將探討低成本IMU的性能提升、GNSS信號的抗乾擾和欺騙技術、以及北鬥三號等新一代GNSS係統對組閤導航帶來的機遇。 通過對實際應用案例的深入分析和對未來趨勢的展望，讀者將能夠清晰地認識到GNSS/INS組閤導航技術的重要價值和廣闊前景，並能為未來的研究和開發提供啓示。 本書旨在為相關領域的科研人員、工程技術人員、研究生以及對定位導航技術感興趣的讀者提供一份詳實、深入的學習資料。通過閱讀本書，您將能夠全麵掌握GNSS/INS組閤導航的核心理論、關鍵技術和前沿應用，為您的學習和工作提供堅實的支持。