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第1章 惯性导航基础知识1

1.1 地球与地球重力场1

1.1.1 地球与导航物理量描述1

1.1.2 地球重力场6

1.1.3 惯导常用坐标系与坐标变换9

1.2 惯性导航基本理论16

1.2.1 惯性导航的牛顿定律基础16

1.2.2 舒勒调整原理23

1.3 半解析式惯性导航系统及其数学描述方程26

1.3.1 半解析式惯性导航系统26

1.3.2 惯性导航系统的控制方程27

1.3.3 惯性导航系统的基本方程32

第2章 半解析式惯导系统误差分析和阻尼37

2.1 无阻尼惯性导航系统的误差分析37

2.1.1 无阻尼惯性导航系统的误差方程37

2.1.2 静基座下的无阻尼惯性导航系统误差分析42

2.1.3 重力异常对惯性导航系统误差的影响60

2.2 惯性导航系统的阻尼63

2.2.1 外水平阻尼66

2.2.2 方位阻尼71

2.2.3 全阻尼73

2.2.4 阻尼网络设计74

2.3 惯性导航系统的统一方程83

2.3.1 工作状态的统一控制方程83

2.3.2 工作状态转换时的超调86

2.3.3 惯性导航系统的仿真模型建立90

第3章 惯性导航系统的初始对准与测漂95

3.1 惯性导航系统的初始对准96

3.1.1 粗对准96

3.1.2 精对准99

3.1.3 初始对准精度分析112

3.2 陀螺仪测漂124

3.2.1 惯性器件误差模型124

3.2.2 陀螺漂移的测定与补偿129

3.2.3 陀螺标度因数的测定与修正136

3.2.4 利用舒勒回路特性确定系统标度139

3.3 加速度计标定140

3.3.1 加速度计误差模型140

3.3.2 加速度计的零位标定143

第4章 惯性导航系统的综合校正144

4.1 常值综合校正和随机综合校正144

4.1.1 ψ方程144

4.1.2 外部信息综合校正方法151

4.2 基于卡尔曼滤波的综合校正165

4.3 采用组合导航方法的综合校正171

4.3.1 状态方程的建立171

4.3.2 量测方程的建立174

4.4 弱航态约束的水下惯性导航系统综合校正175

4.4.1 弱航态约束的综合校正原理175

4.4.2 弱航态约束的陀螺漂移估计176

4.4.3 航向缺失时弱航态综合校正178

第5章 水下运载器定深旋回时惯导位置误差分析186

5.1 水下运载器定深旋回时的性能分析186

5.1.1 旋回性运动简析186

5.1.2 旋回运动参数分析187

5.2 水下运载器定深旋回时的位置误差估计分析189

5.2.1 转舵阶段水下运载器位置误差估计模型189

5.2.2 过渡阶段水下运载器位置误差估计模型189

5.2.3 旋回阶段水下运载器位置误差估计模型191

5.3 定深旋回时水下运载器的位置误差评估204

5.3.1 离差度量法205

5.3.2 定深旋回时水下运载器的位置误差评估实验与分析205

第6章 惯性导航信息处理中的数学方法214

6.1 自回归滑动平均（ARMA）平稳序列参数测量的估计214

6.1.1 自回归滑动平均ARMA（p,q）214

6.1.2 序列的预处理216

6.2 惯性导航信息的线性估计方法220

6.2.1 卡尔曼滤波算法222

6.2.2 卡尔曼滤波效能评估236

6.3 基于熵权的导航信息估计算法效能分析248

6.3.1 熵权法确定指标权重249

6.3.2 基于熵权的估计算法效能分析方法252

6.3.3 估计算法效能分析仿真252

附录A 线性定常系统的控制性能分析262

A.1 线性系统的数学描述262

A.1.1 线性系统及其性质262

A.1.2 定常线性系统及其求解263

A.1.3 线性时变系统及其求解265

A.2 能控性和能观测性的分析265

A.2.1 系统的能控性265

A.2.2 系统的能观性266

A.3 定常线性系统结构及零极点分析268

A.3.1 线性系统的标准结构268

A.3.2 传递函数的零极相消270

A.3.3 极点配置与系统镇定271

A.4 状态观测器的数学描述272

A.4.1 状态观测器的一般描述272

A.4.2 离散定常系统的观测器描述274

A.5 系统稳定性分析275

A.5.1 稳定性275

A.5.2 李雅普诺夫函数276

A.5.3 李雅普诺夫函数的构成276

A.6 黎卡提方程278

A.6.1 控制系统的黎卡提方程278

A.6.2 终端时刻T的伴随变量P（t）的确定279

附录B Runge-Kutta法280

参考文献282