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慣性器件與慣性導航系統(第2版普通高等學校自動化類一流本科專業建設系列教材)

  • 作者：編者:鄧志紅//付夢印//尚克軍//肖烜|責編:于海雲
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030826145
  • 出版日期：2025/06/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：322
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    慣性器件（陀螺儀和加速度計）是各類慣性導航系統的核心部件。本書以慣性器件及其系統技術發展為主線，系統介紹慣性技術理論基礎、機械轉子式陀螺儀結構、光學陀螺儀、振動陀螺儀、原子陀螺儀、加速度計、捷聯式慣性導航系統、平台式慣性導航系統、旋轉捷聯式慣性導航系統、組合導航技術、慣性測試技術等內容。本書不但注重已有原理的闡述，而且注重前沿性，如加入原子陀螺儀、旋轉捷聯式慣性導航系統技術以及地球物理輔助導航技術等，使讀者在掌握基本原理的同時也能把握學科方向的發展前沿。
作者介紹
編者:鄧志紅//付夢印//尚克軍//肖烜|責編:于海雲
目錄
第1章  慣性技術理論基礎
  1.1  基本概念與原理
    1.1.1  慣性導航的基本原理
    1.1.2  慣性導航系統的組成及分類
  1.2  地球參考橢球和重力場
    1.2.1  地球的形狀
    1.2.2  參考旋轉橢球體的曲率半徑
    1.2.3  地球重力場特性
    1.2.4  垂線與緯度
    1.2.5  地球運動和時間的定義
  1.3  參考坐標系的建立
    1.3.1  確定地球相對慣性空間運動的坐標系
    1.3.2  確定載體相對地球表面位置的坐標系
    1.3.3  載體和導航儀錶坐標系
  1.4  坐標變換及姿態矩陣描述
    1.4.1  方向餘弦矩陣表示的坐標變換
    1.4.2  四元數表示的坐標變換
  1.5  哥氏定理
  思考題
第2章  機械轉子式陀螺儀
  2.1  機械轉子式陀螺儀力學基礎
    2.1.1  牛頓定律
    2.1.2  剛體的定點轉動
  2.2  機械轉子式陀螺儀工作原理
    2.2.1  機械轉子式陀螺儀的物理模型
    2.2.2  雙自由度陀螺儀
    2.2.3  單自由度陀螺儀
    2.2.4  性能指標與誤差模型
  2.3  典型的機械轉子式陀螺儀
    2.3.1  液浮陀螺儀
    2.3.2  撓性陀螺儀
    2.3.3  靜電陀螺儀
  思考題
第3章  光學陀螺儀
  3.1  光學陀螺儀基礎
    3.1.1  光的干涉
    3.1.2  Sagnac效應
    3.1.3  光源
  3.2  激光陀螺儀
    3.2.1  基本結構原理和分類
    3.2.2  激光陀螺儀性能指標與誤差模型
    3.2.3  自鎖效應的克服
  3.3  光纖陀螺儀
    3.3.1  光纖陀螺儀的功能元件
    3.3.2  光路的互易性
    3.3.3  光纖陀螺儀分類及特點
    3.3.4  雜訊因素及抑制措施
  3.4  MOEMS陀螺儀
    3.4.1  集成光學陀螺儀
    3.4.2  光子晶體光纖陀螺儀

    3.4.3  硅光子光學陀螺儀
  思考題
第4章  振動陀螺儀
  4.1  振動陀螺儀理論基礎
    4.1.1  哥氏加速度與哥氏效應
    4.1.2  振動陀螺儀原理
    4.1.3  振動陀螺儀的典型敏感結構
  4.2  半球諧振陀螺儀
    4.2.1  半球諧振陀螺儀的工作原理
    4.2.2  半球諧振陀螺儀的分類
  4.3  石英音叉振動陀螺儀
    4.3.1  石英音叉振動陀螺儀的結構
    4.3.2  音叉振動陀螺儀的工作原理
  4.4  微機電陀螺儀
    4.4.1  微機電陀螺儀概述
    4.4.2  框架式微機電陀螺儀的結構及工作原理
    4.4.3  微機電陀螺儀的微弱信號檢測
  4.5  鍾形振子式角速率陀螺儀
    4.5.1  鍾形振子式角速率陀螺儀概述
    4.5.2  鍾形振子式角速率陀螺儀的結構及工作原理
    4.5.3  鍾形陣子式角速率陀螺儀的微弱信號檢測
  思考題
第5章  原子陀螺儀
  5.1  原子陀螺儀分類
  5.2  原子干涉陀螺儀
    5.2.1  基於Sagnac效應的原子干涉原理
    5.2.2  原子干涉陀螺儀基本結構
    5.2.3  原子干涉陀螺儀的主要雜訊及抑制措施
    5.2.4  原子干涉陀螺儀的分類
  思考題
第6章  加速度計
  6.1  比力與比力的測量
    6.1.1  比力的概念
    6.1.2  比力的測量
  6.2  擺式加速度計
    6.2.1  擺式加速度計的基本原理
    6.2.2  石英撓性加速度計
  6.3  石英振梁式加速度計
    6.3.1  振梁式加速度計的分類
    6.3.2  石英振梁式加速度計的工作原理
  6.4  硅微加速度計
    6.4.1  硅微加速度計的基本原理
    6.4.2  電容式硅微加速度計控制方式
  6.5  MOEMS加速度計
    6.5.1  基於直接光強調製的MOEMS加速度計
    6.5.2  基於光的波動性的MOEMS加速度計
    6.5.3  基於光與物質相互作用的MOEMS加速度計
  思考題
第7章  捷聯式慣性導航系統
  7.1  捷聯式慣性導航系統的數學描述

    7.1.1  姿態矩陣微分方程描述
    7.1.2  比力方程
    7.1.3  捷聯式慣性導航系統的捷聯解算
  7.2  捷聯式慣性導航系統的姿態矩陣計算
    7.2.1  姿態矩陣的實時計算方法
    7.2.2  等效旋轉矢量演算法
    7.2.3  各種姿態演算法的比較
  7.3  捷聯式慣性導航系統的速度與位置計算
    7.3.1  速度計算
    7.3.2  位置計算
  7.4  捷聯式慣性導航系統的初始對準
    7.4.1  捷聯式慣性導航系統的誤差模型
    7.4.2  捷聯式慣性導航系統的自對準
    7.4.3  捷聯式慣性導航系統的傳遞對準
    7.4.4  制導炮彈微慣導系統函數迭代空中對準方法
  7.5  陀螺尋北儀
    7.5.1  陀螺尋北儀工作原理
    7.5.2  陀螺尋北儀數學模型
  思考題
第8章  平台式慣性導航系統
  8.1  平台式慣性導航系統概述
    8.1.1  系統組成與工作原理
    8.1.2  平台式慣性導航系統的分類
    8.1.3  平台式與捷聯式慣性導航系統的對比
  8.2  陀螺穩定平台
    8.2.1  單軸積分陀螺穩定平台
    8.2.2  三軸陀螺穩定平台
  8.3  指北方位慣性導航系統基本工作原理
    8.3.1  指北方位慣性導航系統的定位原理
    8.3.2  平台的穩定及修正
    8.3.3  指北方位慣性導航系統的控制方程
    8.3.4  指北方位慣性導航系統的高度通道問題
  8.4  自由方位與遊動方位慣性導航系統的力學編排方程
    8.4.1  自由方位慣性導航系統的特點分析
    8.4.2  自由方位慣性導航系統的力學編排
    8.4.3  遊動方位慣性導航系統的力學編排
  8.5  平台式慣性導航系統誤差分析
    8.5.1  平台式慣性導航系統的誤差方程
    8.5.2  誤差分析
  8.6  平台式慣性導航系統的初始對準
    8.6.1  初始對準概述
    8.6.2  水平對準
    8.6.3  羅經法方位對準
    8.6.4  陀螺測漂與計演算法方位對準
  思考題
第9章  旋轉捷聯式慣性導航系統
  9.1  雙軸旋轉捷聯式慣性導航系統誤差特性
    9.1.1  雙軸旋轉捷聯式慣性導航系統誤差方程建立
    9.1.2  雙軸旋轉捷聯式慣性導航系統誤差分析
  9.2  基於切換控制的雙軸旋轉捷聯式慣性導航系統阻尼方法

    9.2.1  阻尼方法概述
    9.2.2  切換控制理論基礎
    9.2.3  基於切換控制理論的雙軸旋轉捷聯式慣性導航系統阻尼切換方法
  9.3  雙軸旋轉捷聯式慣性導航系統誤差自標定技術
    9.3.1  系統級誤差自標定方法
    9.3.2  雙軸軸系非正交角對系統的影響分析
    9.3.3  二位置軸系非正交角自標定方法
  思考題
第10章  組合導航技術
  10.1  常見導航系統基本原理
    10.1.1  衛星導航
    10.1.2  天文導航
    10.1.3  無線電導航
    10.1.4  聲學導航定位
    10.1.5  仿生導航
  10.2  海洋地球物理場輔助導航
    10.2.1  海洋重力場輔助導航
    10.2.2  地磁場輔助導航
    10.2.3  水深和海底地形輔助導航
    10.2.4  製圖和同步定位技術
  10.3  組合導航系統設計
    10.3.1  組合導航系統的組合工作模式
    10.3.2  組合導航系統的濾波設計
  10.4  SINS/DVL組合導航系統實例
    10.4.1  DVL工作原理
    10.4.2  SINS/DVL組合濾波方程
    10.4.3  模擬與結果分析
  思考題
第11章  慣性測試技術
  11.1  慣性測試技術概述
  11.2  標定方法
    11.2.1  分立標定法
    11.2.2  系統級標定法
  11.3  慣性測試設備
    11.3.1  精度測試設備
    11.3.2  環境試驗設備
  思考題
參考文獻

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