捷联惯性导航系统

捷联惯导系统（SINS）是在平台式惯导系统基础上发展而来的，它是一种无框架系统，由三个速率陀螺、三个线加速度计和微型计算机组成。陀螺仪和加速度计直接固连在运载体上。陀螺和加速度计分别用来测量运载体的角运动信息和线运动信息，机载计算机根据这些测量信息解算出运载体的航向、姿态、速度和位置。捷联惯导系统由于省去了复杂的机电平台，结构简单、体积小、重量轻、成本低、维护简单、可靠性高、还可以通过冗余技术提高其容错能力。并且，由于诸如激光陀螺、光纤陀螺等固态惯性器件的出现，计算机技术的快速发展和计算理论的日益完善，捷联惯导的优越性日趋显露。

捷联系统陀螺仪是指捷联惯性导航系统中直接安装在载体上的陀螺仪 。

第一章 概论

1．1 导航的基本概念

1．2 惯性导航系统基本原理

1．3 惯性导航系统的分类

1．4 惯性导航系统的发展

1．5 捷联惯导系统与平台惯导系统的对比

思考题

第二章 惯性导航基础知识

2．1 惯性空间与惯性参照系

2．1．1 惯性空间及物体在惯性空间的运动

2．1．2 惯性参照系

2．1．3 物体在非惯性参照系中的运动

2．2 地球参考椭球和重力场

2．2．1 地球的形状与参考椭球

2．2．2 参考椭球的曲率半径

2．2．3 垂线及纬度的定义

2．2．4 地球的重力场

2．3 计时标准及地球自转角速度

2．4 惯性导航中常用的坐标系

2．4．1 惯性坐标系

2．4．2 确定载体相对地球位置的坐标系

2．4．3 与载体位置或惯导系统本身有关的坐标系

2．5 三维直角坐标系间的角度关系与方向余弦矩阵

2．5．1 方向余弦矩阵的定义与性质

2．5．2 根据欧拉角求取方向余弦矩阵

2．5．3 方向余弦矩阵的微分

2．6 坐标系间变换的其他数学描述

2．6．1 旋转矢量法

2．6．2 四元数

2．6．3 方向余弦矩阵、欧拉角、旋转矢量和四元数间的关系

思考题

第三章 惯性元件——陀螺仪与加速度计

3．1 转子陀螺仪力学基础

3．1．1 定点转动刚体的动量矩

3．1．2 动量矩定理

3．2 转子陀螺仪基本特性

3．2．1 陀螺仪的一般原理结构

3．2．2 二自由度陀螺仪的运动特性

3．2．3 二自由度陀螺仪的运动微分方程与传递函数

3．2．4 陀螺仪的进动与章动

3．2．5 单自由度陀螺仪的运动特性及传递函数

3．3 光学陀螺基础知识

3．3．1 Sagnac效应及Sagnac干涉仪

3．3．2 激光陀螺仪

3．3．3 光纤陀螺仪

3．4 加速度计测量比力的原理与常用的加速度计

3．4．1 比力的概念

3．4．2 加速度计对比力的测量

3．4．3 摆式加速度计

3．4．4 挠性加速度计

思考题

第四章 陀螺稳定平台

4．1 陀螺稳定系统概述

4．1．1 陀螺稳定系统的基本概念

4．1．2 陀螺稳定系统的分类

4．2 单轴积分陀螺稳定系统及其几何稳定状态

4．2．1 组成与稳定原理

4．2．2 几何稳定状态分析

4．2．3 单轴陀螺稳定系统的校正问题

4．3 积分陀螺仪输出轴上干扰力矩对系统的影响及陀螺稳定系统的

修正原理

4．3．1 积分陀螺仪输出轴上干扰力矩对稳定系统的影响

4．3．2 单轴积分陀螺稳定系统的修正原理

4．4 三轴陀螺稳定平台

4．4．1 三环式三轴平台的结构

4．4．2 研究三轴平台的坐标系

4．4．3 基座和环架轴的转动运动到平台台体的传递

4．4．4 三轴平台的几何稳定状态

4．4．5 三轴平台的修正

4．5 用二自由度陀螺仪构成的陀螺稳定平台

……

第五章 平台式惯性导航系统原理

第六章 捷联式惯性导航系统原理

第七章 无阻尼指北方位惯导的误差分析

第八章 捷联惯导误差分析

第九章 惯性导航系统的阻尼

第十章 指北方位惯性导航系统的初始对准

第十一章 捷联惯导初始对准技术

第十二章 惯性导航系统综合校正

附录A常用函数的拉氏变换

附录B卡尔曼滤波基础

附录C惯性导航快速入门问答

参考又献 2100433B