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| 內容簡介： |
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本书论述水下航行器。导航技术及相关基础知识，从导航的基本概念出发，由浅入深地进行论述，论述的每种导航方式都有详细的数学模型推导，使读者知其然也知其所以然。本书共10章，分别为绪论、航行器导航基础、卫星导航定位系统、惯性导航系统、水声导航系统、惯性/声学组合导航系统、同步定位与地图构建、重力导航、地磁导航及多水下无人航行器编队协同导航方法。 本书内容丰富且具有前沿性，论述严谨、重点突出；论述方式符合工科学生的认识规律，每章配有与本章重点内容相关的习题。本书可作为工科院校水下航行器导航技术专业用书或高年级学生与研究生的教学参考书，也可作为从事水下航行器导航技术方面工作的科技人员的参考书。
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| 關於作者： |
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徐博，2000.9-2004.7 哈尔滨工程大学 电气工程及其自动化 本科/工学学士；2002.11-2003.11 东京电气通信大学 通信工程 出国留学；2004.9-2007.3 哈尔滨工程大学 导航制导与控制 硕士/工学硕士；2007.9-2011.6 哈尔滨工程大学 精密仪器及机械 博士/工学博士；2011.12-2015.8 哈尔滨工程大学 导航制导与控制 博士后。工作经历：2007.4-2009.9哈尔滨工程大学 助教；2009.9-2015.8 哈尔滨工程大学 讲师；2011.9-至今 哈尔滨工程大学 硕导；2015.9-至今 哈尔滨工程大学 副教授；2016.9-至今 哈尔滨工程大学 博导。
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| 目錄：
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目录第1章 绪论11.1 国内外航行器的发展现状21.2 水下航行器导航系统概述41.2.1 水下航行器导航方式41.2.2 水下航行器初始对准技术6习题17第2章 航行器导航基础82.1 地球的形状和地理坐标82.1.1 地球的形状和大小82.1.2 地球重力场特性102.1.3 地球纬度及主曲率半径102.1.4 地理坐标142.2 坐标系与坐标系变换152.2.1 定义坐标系的三要素152.2.2 常用坐标系152.2.3 坐标系间的关系及坐标变换172.3 时间系统与电子海图192.3.1 时间系统192.3.2 电子海图202.4 卡尔曼滤波原理222.4.1 随机系统状态空间模型222.4.2 滤波方程的推导222.4.3 卡尔曼滤波的几何解释272.4.4 滤波流程框图与滤波初值的选择292.4.5 带确定性输入的滤波方程312.4.6 卡尔曼滤波举例31习题233第3章 卫星导航定位系统343.1 卫星导航定位基础及基本方法353.1.1 卫星导航定位系统的特点与发展概况353.1.2 卫星导航定位系统的分类353.1.3 卫星定位的基本原理373.2 差分定位技术393.2.1 位置差分403.2.2 伪距差分413.2.3 相位平滑伪距差分433.2.4 载波相位差分433.3 卫星导航增强系统453.3.1 SBAS463.3.2 GBAS493.3.3 ABAS493.3.4 GNSS多系统组合应用49习题351第4章 惯性导航系统534.1 惯性导航系统的基础知识544.1.1 惯性导航系统概论544.1.2 陀螺仪测量原理554.1.3 加速度计测量原理564.1.4 比力方程574.2 捷联式惯性导航系统的基本原理614.2.1 捷联式惯性导航系统姿态矩阵的计算614.2.2 捷联式惯性导航系统速度及位置解算654.2.3 捷联式惯性导航系统的误差方程674.2.4 静基座条件下的误差分析714.3 捷联式惯性导航系统的初始对准技术744.3.1 粗对准阶段754.3.2 精对准阶段784.4 捷联式惯性导航系统的阻尼技术804.4.1 水平阻尼804.4.2 方位阻尼814.5 捷联式惯性导航系统的综合校正技术834.5.1 相关误差角定义及相互关系834.5.2 惯性坐标系最优综合校正系统方程844.5.3 惯性坐标系最优综合校正观测方程85习题487第5章 水声导航系统885.1 声波的基本传播特性及水声定位原理895.1.1 声波的传播特性895.1.2 水声定位的基本原理和方法895.2 水声定位系统915.2.1 长基线水声定位系统915.2.2 短基线水声定位系统945.2.3 超短基线水声定位系统955.3 多普勒计程仪的工作原理及测速误差975.3.1 多普勒计程仪的工作原理975.3.2 多普勒计程仪的测速误差1005.3.3 多普勒计程仪的测速方程及误差模型104习题5106第6章 惯性/声学组合导航系统1076.1 航位推算系统1086.1.1 地球的曲率半径1086.1.2 航位推算原理1086.1.3 航位推算误差分析1106.2 基于卡尔曼滤波的惯性/超短基线组合导航系统1126.2.1 惯性/超短基线组合导航系统状态方程1126.2.2 惯性/超短基线组合导航系统量测方程1146.3 基于卡尔曼滤波的惯性/多普勒组合导航系统1156.3.1 惯性/多普勒组合导航系统状态方程1156.3.2 惯性/多普勒组合导航量测方程116习题6116第7章 同步定位与地图构建1177.1 概述1187.2 SLAM算法1187.2.1 系统模型的建立1187.2.2 定位与构图1217.3 非线性系统建模与执行过程1217.3.1 系统各状态向量1227.3.2 SLAM算法执行总过程1237.3.3 预测阶段1247.3.4 更新阶段1257.3.5 状态扩充1267.4 SLAM算法仿真实验1277.4.1 区域搜索航行1277.4.2 航渡航行1317.5 数据关联方法1337.5.1 典型数据关联方法1337.5.2 改进数据关联方法1347.5.3 算法仿真试验136习题7141第8章 重力导航1428.1 概述1438.1.1 卫星测高数据反演海洋重力异常1438.1.2 航空重力向下延拓1488.1.3 海面重力测量1518.2 多源重力数据融合1548.2.1 融合算法原理1558.2.2 多源重力数据融合方案1578.2.3 多源海洋重力数据来源1588.2.4 多源重力数据融合试验1608.3 重力匹配导航算法1638.3.1 ICCP重力匹配算法1638.3.2 基于卡尔曼滤波的重力异常匹配算法167习题8171第9章 地磁导航1729.1 概述1739.1.1 地磁导航基本概况1739.1.2 地磁导航的制约因素1759.2 地磁场基本理论1769.2.1 地磁场组成及其要素1779.2.2 地磁场模型1789.3 磁场延拓处理1829.3.1 位场延拓基本原理1829.3.2 波数域延拓原理1849.3.3 位场延拓稳定性分析1849.3.4 向下延拓广义逆算法1859.4 水下地磁匹配导航算法1919.4.1 地磁匹配系统架构1919.4.2 地磁匹配导航算法1929.4.3 地磁适配区选择方法196习题9198第10章 多水下无人航行器编队协同导航方法19910.1 协同导航分类与基本工作原理20010.1.1 协同导航分类20010.1.2 协同导航基本工作原理20010.2 协同定位模型构建及误差建模与补偿方法20110.2.1 协同定位模型构建20110.2.2 误差建模与补偿方法20210.3 协同导航系统可观测性分析20310.3.1 基于线性化模型的可观测性分析20310.3.2 基于非线性李导数的可观测性理论20610.3.3 基于Fisher信息矩阵的系统可观测性评价函数构建与 约束条件求解21310.4 编队构型设计22010.4.1 单领航AUV协同导航系统22010.4.2 双领航AUV协同导航系统22010.4.3 多领航AUV协同导航系统22010.5 仿真验证22110.5.1 编队构型仿真22110.5.2 不同编队构型下的定位误差对比223习题10225参考文献226
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