高精度 GNSS\INS 組合定位及測姿技術

伍蔡倫

1981年7月生，博士。
2012年1月畢業於清華大學電子工程系信息與通信工程專業，
現任中國電子科技集團公司第五十四研究所衛星導航系統與裝備技術國家重點實驗室高級工程師。
所級專家，中國電子學會高級會員，入選河北省“三三三人才工程”。
長期從事衛星導航、高精度及組合導航技術研究及裝備研製工作，
在星箭彈等特種導航裝備領域貢獻突出，主持和參與國家“863”計劃、
北斗專項、國防預研等國家和省部級科研項目20餘項。
先後獲得中國電子科技集團公司科學技術進步獎二等獎、
軍隊科學技術進步獎二等獎、衛星導航定位科學技術獎二等獎等。

智奇楠

1983年2月生，2007年6月畢業於北京理工大學導航、
制導及控制專業，碩士研究生，
現任中國電子科技集團公司第五十四研究所高級工程師，中國電子學會高級會員。
長期從事衛星導航、組合導航技術研究及裝備研製工作。
先後獲得中國電子科技集團公司科學技術進步獎二等獎、
國防科學技術進步獎三等獎、衛星導航定位科學技術獎一等獎等。

目錄
第1章 緒論
1.1 衛星導航技術
1.1.1 高精度GNSS的現狀
1.1.2 GNSS定向測姿的現狀
1.1.3 高精度定位定向及測姿應用
1.2 慣性導航技術
1.2.1 慣性導航技術的特點
1.2.2 慣性導航技術發展現狀
1.3 GNSS/INS組合定位及測姿
1.3.1 組合導航的概念
1.3.2 組合導航的發展現狀
參考文獻
第2章 衛星導航系統理論及信號
2.1 衛星導航系統介紹
2.1.1 GPS
2.1.2 GLONASS
2.1.3 Galileo系統
2.1.4 QZSS
2.1.5 BDS
2.2 時空基準及其轉換
2.2.1 時間系統
2.2.2 坐標系統
2.3 導航信號及電文
2.3.1 GPS導航信號及電文
2.3.2 BDS導航信號及電文
參考文獻
第3章 衛星導航觀測量與定位
3.1 無線電定位原理
3.2 衛星導航觀測量
3.2.1 偽距觀測量
3.2.2 載波相位觀測量
3.2.3 偽距和載波的關係
3.3 測量誤差
3.3.1 衛星時鐘和星曆誤差
3.3.2 電離層和對流層誤差
3.3.3 多徑誤差
3.3.4 觀測噪聲
3.4 衛星定位與測速原理
3.4.1 偽距定位
3.4.2 定位精度評定
3.4.3 多普勒測速
3.4.4 衛星授時
參考文獻
第4章 捷聯慣導理論
4.1 捷聯慣導系統簡介
4.1.1 工作原理
4.1.2 慣性導航常用坐標系
4.2 慣性導航傳感器
4.2.1 慣性器件的發展現狀
4.2.2 慣性測量單元誤差分析建模和補償
4.3 初始對準
4.3.1 粗對準原理
4.3.2 卡爾曼濾波精對準
4.3.3 靜態對準試驗驗證
4.4 捷聯慣導更新算法
4.4.1 姿態更新算法
4.4.2 速度更新算法
4.4.3 位置更新算法
4.4.4 慣導算法試驗驗證
4.5 捷聯慣導誤差分析
4.5.1 擾動分析
4.5.2 速度誤差方程
4.5.3 位置誤差方程
4.5.4 姿態誤差方程
4.5.5 傳感器誤差模型
參考文獻
第5章 INS及多源組合導航理論及方法
5.1 卡爾曼濾波器簡介
5.2 GNSS/INS組合導航技術
5.2.1 松組合導航技術
5.2.2 緊組合導航技術
5.3 運動約束輔助的車載組合導航技術
5.3.1 狀態方程的建立
5.3.2 量測方程的建立
5.3.3 零速檢測方法
5.3.4 車載動態試驗
5.4 慣性/里程計車載組合導航技術
5.4.1 航位推算算法
5.4.2 航位推算誤差分析
5.4.3 慣導/航位推算組合
5.4.4 車載動態試驗
5.5 MEMS組合導航技術
5.5.1 姿態航向參考系統（AHRS）
5.5.2 MEMS自主導航技術
5.5.3 MEMS多源數據融合技術
參考文獻
第6章 高精度GNSS接收機實現
6.1 高精度接收機技術
6.1.1 載波環
6.1.2 碼環
6.1.3 半無碼跟踪技術
6.1.4 比特同步和幀同步
6.2 高精度數據處理技術
6.2.1 週跳探測與修復
6.2.2 整週模糊度解算
6.3 相對定位技術
6.3.1 相對定位的數學模型
6.3.2 實時動態（RTK）差分技術
6.3.3 實時動態差分技術誤差分析
6.4 精密單點定位
6.4.1 精密單點定位函數模型
6.4.2 精密單點定位隨機模型
6.4.3 數據預處理
6.4.4 參數估計策略
6.4.5 PPP模糊度固定方法
6.5 GNSS定向及測姿技術
6.5.1 GNSS短基線定向技術
6.5.2 共用時鐘的GNSS多天線測姿技術
6.5.3 多天線測姿技術
6.6 INS輔助動態高精度定姿技術
6.6.1 INS輔助週跳檢測技術
6.6.2 INS輔助模糊度解算技術
參考文獻
第7章 高精度GNSS/INS組合定位及測姿系統設計與實現
7.1 測繪車組合定位及測姿系統需求與現狀
7.1.1 測繪車組合定位及測姿系統需求
7.1.2 國內外測繪車組合定位及測姿系統現狀
7.2 高精度GNSS/INS組合定位及測姿系統設計方案
7.2.1 系統組成
7.2.2 系統工作原理
7.2.3 組合導航接收機分系統
7.2.4 慣性測量單元分系統
7.2.5 組合導航數據處理軟件設計
7.3 組合定位及測姿系統測試
7.3.1 測試方案設計
7.3.2 測試結果
參考文獻
第8章 高精度GNSS/INS組合定位及測姿系統應用
8.1 城市測繪應用
8.1.1 智慧城市測繪應用
8.1.2 公路測繪應用
8.1.3 鐵路測繪應用
8.2 無人駕駛應用
8.2.1 無人駕駛汽車應用
8.2.2 無人駕駛農業應用
8.3 無人機應用
8.3.1 無人機組合導航航測應用
8.3.2 無人機組合導航技術發展趨勢
8.4 民用航空應用
8.5 航天應用
8.6 軍事應用
8.7 未來展望
參考文獻
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