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捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程 版权信息
- ISBN：9787121445446
- 条形码：9787121445446 ; 978-7-121-44544-6
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程 内容简介
惯性导航与卫星导航各有所长，在性能上具有很强的互补性。因此，惯性导航、卫星导航以及惯性/卫星组合导航在国防以及国民经济的各个领域得到了广泛应用，本书正是为加强这些技术领域创新性人才实验实践环节的培养需求而撰写的。全书主要内容共分为四部分：**部分为导航实验的基础知识，主要包括导航系统常用的测试设备、实验数据的基本处理方法等；第二部分为惯性导航相关实验，主要包括惯性传感器件的标定、惯性导航系统的初始对准、惯性导航系统的导航解算等系列实验；第三部分为卫星导航相关实验，主要包括卫星导航接收机基带信号处理以及卫星导航系统定位、测速、定姿等系列实验；第四部分为惯性/卫星组合导航相关实验，重点围绕 SINS/GNSS 松组合、紧组合、超紧组合和深组合四种组合模式设计了层次多样的综合性、创新性实验内容。
捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程 目录
第 1 章 导航实验的基础知识??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1 导航系统常用的测试设备 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1．1 分度头 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1．2 双轴位置转台??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．2
1．1．3 三轴速率转台??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．3
1．1．4 离心机 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．4
1．1．5 温度控制箱 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．5
1．1．6 GNSS 信号模拟器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．5
1．1．7 RTK 基站 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．7
1．2 实验数据的基本处理方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．9
1．2．1 *优估计基本概念 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．9
1．2．2 *小二乘估计??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10
1．2．3 卡尔曼滤波算法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15
1．2．4 蒙特卡洛法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20
1．2．5 一元线性回归??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22
1．2．6 有色噪声及相关分析法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24
1．2．7 时间序列分析法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????26
1．3 卡尔曼滤波在组合导航系统中的应用方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30
1．3．1 直接法和间接法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30
1．3．2 利用卡尔曼滤波器的估值对惯性导航系统进行校正的方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????33
第 2 章 惯性传感器件标定系列实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
2．1 惯性传感器件的数学模型 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
2．1．1 陀螺仪漂移数学模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36
2．1．2 加速度计的数学模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37
2．2 光纤陀螺仪的静态漂移性能测试实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
2．2．1 陀螺仪静态测漂的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
2．2．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39
2．2．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41
2．3 光纤陀螺仪零偏和标度因数的动态标定实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
VI 捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程
2．3．1 陀螺仪动态标定基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
2．3．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45
2．3．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
2．4 光纤陀螺仪的温度特性测试实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
2．4．1 光纤陀螺仪零偏和标度因数的温度特性测试原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48
2．4．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48
2．4．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????50
2．5 基于 Allan 方差的光纤陀螺仪随机误差分析实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51
2．5．1 Allan 方差分析方法的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51
2．5．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????55
2．5．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56
2．6 基于重力场的加速度计误差标定实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
2．6．1 基于重力场的加速度计误差标定基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
2．6．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????59
2．6．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????60
2．7 基于离心机的加速度计误差标定实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61
2．7．1 基于离心机的加速度计误差标定基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61
2．7．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????63
2．7．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????64
第 3 章 捷联惯导系统初始对准系列实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1 静基座初始对准实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1．1 静基座初始对准的基本实现原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1．2 静基座初始对准精度评估方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????71
3．1．3 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????74
3．1．4 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????77
3．2 多位置初始对准实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????79
3．2．1 多位置初始对准的基本实现原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????80
3．2．2 *优多位置初始对准方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????81
3．2．3 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????89
3．2．4 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????90
3．3 晃动基座初始对准实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????91
3．3．1 晃动基座初始对准基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????92
3．3．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????98
3．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．100
目 录 VII
3．4 动基座传递对准实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．101
3．4．1 动基座传递对准基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．101
3．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．115
3．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．116
第 4 章 捷联惯导系统导航解算系列实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．119
4．1 SINS 的导航解算方程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．119
4．1．1 姿态方程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．120
4．1．2 位置和速度方程 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．125
4．1．3 SINS 导航解算方框图??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．128
4．2 SINS 导航解算数字仿真实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．130
4．2．1 SINS 数字仿真平台工作原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．131
4．2．2 飞行轨迹发生器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．132
4．2．3 惯性器件仿真器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．140
4．2．4 SINS 导航解算仿真器??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．143
4．2．5 误差处理器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．149
4．2．6 SINS 性能仿真验证 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．149
4．3 SINS 静基座导航解算误差验证实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．157
4．3．1 SINS 静基座导航解算误差传播特性 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．157
4．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．170
4．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．172
4．4 SINS 动基座导航解算误差验证实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．174
4．4．1 SINS 动基座导航解算误差方程 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．174
4．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．179
4．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．180
第 5 章 卫星导航基础系列实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1 GNSS 信号的结构??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1．1 GNSS 信号的构成 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1．2 GNSS 信号的伪码 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．184
5．1．3 GNSS 信号的导航电文????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．186
5．2 卫星导航时间系统转换实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．188
5．2．1 卫星导航时间系统转换的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．188
5．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．192
5．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．194
VIII 捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程
5．3 卫星导航空间坐标系统转换实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．198
5．3．1 卫星导航空间坐标系统转换的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．198
5．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．204
5．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．205
5．4 GNSS 导航卫星轨道计算实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．208
5．4．1 利用星历确定 GNSS 导航卫星轨道的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．208
5．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．214
5．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．215
5．5 GNSS 信号电离层延迟改正实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．217
5．5．1 电离层延迟及其改正方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．217
5．5．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．222
5．5．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．223
5．6 GNSS 信号对流层延迟改正实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．225
5．6．1 对流层延迟及其改正方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．225
5．6．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．227
5．6．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．229
5．7 GNSS 信号接收功率验证实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．231
5．7．1 GNSS 信号接收功率验证实验的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．231
5．7．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．233
5．7．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．235
第 6 章 卫星导航接收机基带信号处理系列实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1 GNSS 信号捕获实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1．1 GNSS 信号捕获的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．242
6．1．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．244
6．2 GNSS 信号跟踪实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．248
6．2．1 GNSS 信号跟踪的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．249
6．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．256
6．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．257
6．3 GNSS 信号导航电文解调实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．259
6．3．1 GNSS 信号导航电文解调基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．259
6．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．266
6．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．267
目 录 IX
第 7 章 卫星导航系统定位、测速、定姿系列实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1 卫星导航绝对单点定位实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1．1 卫星导航绝对单点定位基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．274
7．1．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．276
7．2 卫星导航差分相对定位实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．278
7．2．1 卫星导航差分相对定位基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．279
7．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．283
7．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．285
7．3 卫星导航测速实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．287
7．3．1 多普勒测速原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．287
7．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．289
7．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．290
7．4 卫星导航定姿实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．291
7．4．1 GNSS 定姿基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．291
7．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．295
7．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．296
第 8 章 SINS/GNSS 松、紧组合导航系列实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1 SINS/GNSS 松组合导航实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1．1 SINS/GNSS 松组合导航的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．303
8．1．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．305
8．2 SINS/GNSS 紧组合导航实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．309
8．2．1 SINS/GNSS 紧组合导航的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．309
8．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．313
8．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．315
8．3 SINS/GNSS 松、紧组合导航的性能对比实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．317
8．3．1 SINS/GNSS 松、紧组合导航的性能对比 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．317
8．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．319
8．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．321
第 9 章 SINS/GNSS 超紧组合系列实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
9．1 SINS/GNSS 超紧组合导航系统的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
9．1．1 SINS/GNSS 超紧组合模式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
X 捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程
9．1．2 SINS/GNSS 超紧组合导航系统的结构 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．325
9．2 SINS/GNSS 超紧组合信号捕获实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．326
9．2．1 SINS 辅助 GNSS 信号捕获的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．326
9．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．332
9．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．334
9．3 SINS/GNSS 超紧组合信号跟踪实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．336
9．3．1 SINS 辅助 GNSS 信号跟踪的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．336
9．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．341
9．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．342
9．4 SINS/GNSS 超紧组合误差建模与性能验证实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．344
9．4．1 SINS/GNSS 超紧组合误差建模与方案设计????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．344
9．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．355
9．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．356
第 10 章 SINS/GNSS 深组合系列实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1 GNSS 信号矢量跟踪实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1．1 GNSS 信号矢量跟踪原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．361
10．1．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．363
10．2 基于矢量跟踪的 SINS/GNSS 深组合系统????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．365
10．2．1 深组合数据处理方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．365
10．2．2 SINS/GNSS 相干深组合模型与结构 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．367
10．2．3 SINS/GNSS 非相干深组合建模与设计????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．373
10．3 SINS/GNSS 深组合导航系统性能验证实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．379
10．3．1 自适应 SINS/GNSS 深组合导航系统方案设计 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．379
10．3．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．387
10．3．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．389
10．4 SINS/GNSS 深组合导航系统的完好性监测实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．390
10．4．1 GNSS 接收机自主完好性监测的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．390
10．4．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．396
10．4．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．397
附录 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．400
附录 1 随机误差概率分布与基本理论 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．400
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．408
1．1 导航系统常用的测试设备 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1．1 分度头 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．1
1．1．2 双轴位置转台??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．2
1．1．3 三轴速率转台??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．3
1．1．4 离心机 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．4
1．1．5 温度控制箱 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．5
1．1．6 GNSS 信号模拟器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．5
1．1．7 RTK 基站 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．7
1．2 实验数据的基本处理方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．9
1．2．1 *优估计基本概念 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．9
1．2．2 *小二乘估计??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10
1．2．3 卡尔曼滤波算法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15
1．2．4 蒙特卡洛法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20
1．2．5 一元线性回归??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22
1．2．6 有色噪声及相关分析法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24
1．2．7 时间序列分析法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????26
1．3 卡尔曼滤波在组合导航系统中的应用方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30
1．3．1 直接法和间接法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30
1．3．2 利用卡尔曼滤波器的估值对惯性导航系统进行校正的方法 ??????????????????????????????????????????????????????????????????33
第 2 章 惯性传感器件标定系列实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
2．1 惯性传感器件的数学模型 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35
2．1．1 陀螺仪漂移数学模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36
2．1．2 加速度计的数学模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????37
2．2 光纤陀螺仪的静态漂移性能测试实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
2．2．1 陀螺仪静态测漂的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38
2．2．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39
2．2．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41
2．3 光纤陀螺仪零偏和标度因数的动态标定实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
VI 捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程
2．3．1 陀螺仪动态标定基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44
2．3．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45
2．3．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
2．4 光纤陀螺仪的温度特性测试实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47
2．4．1 光纤陀螺仪零偏和标度因数的温度特性测试原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48
2．4．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48
2．4．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????50
2．5 基于 Allan 方差的光纤陀螺仪随机误差分析实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51
2．5．1 Allan 方差分析方法的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51
2．5．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????55
2．5．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56
2．6 基于重力场的加速度计误差标定实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
2．6．1 基于重力场的加速度计误差标定基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????57
2．6．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????59
2．6．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????60
2．7 基于离心机的加速度计误差标定实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61
2．7．1 基于离心机的加速度计误差标定基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61
2．7．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????63
2．7．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????64
第 3 章 捷联惯导系统初始对准系列实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1 静基座初始对准实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1．1 静基座初始对准的基本实现原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
3．1．2 静基座初始对准精度评估方法 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????71
3．1．3 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????74
3．1．4 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????77
3．2 多位置初始对准实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????79
3．2．1 多位置初始对准的基本实现原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????80
3．2．2 *优多位置初始对准方法????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????81
3．2．3 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????89
3．2．4 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????90
3．3 晃动基座初始对准实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????91
3．3．1 晃动基座初始对准基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????92
3．3．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????98
3．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．100
目 录 VII
3．4 动基座传递对准实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．101
3．4．1 动基座传递对准基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．101
3．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．115
3．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．116
第 4 章 捷联惯导系统导航解算系列实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．119
4．1 SINS 的导航解算方程????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．119
4．1．1 姿态方程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．120
4．1．2 位置和速度方程 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．125
4．1．3 SINS 导航解算方框图??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．128
4．2 SINS 导航解算数字仿真实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．130
4．2．1 SINS 数字仿真平台工作原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．131
4．2．2 飞行轨迹发生器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．132
4．2．3 惯性器件仿真器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．140
4．2．4 SINS 导航解算仿真器??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．143
4．2．5 误差处理器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．149
4．2．6 SINS 性能仿真验证 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．149
4．3 SINS 静基座导航解算误差验证实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．157
4．3．1 SINS 静基座导航解算误差传播特性 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．157
4．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．170
4．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．172
4．4 SINS 动基座导航解算误差验证实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．174
4．4．1 SINS 动基座导航解算误差方程 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．174
4．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．179
4．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．180
第 5 章 卫星导航基础系列实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1 GNSS 信号的结构??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1．1 GNSS 信号的构成 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．183
5．1．2 GNSS 信号的伪码 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．184
5．1．3 GNSS 信号的导航电文????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．186
5．2 卫星导航时间系统转换实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．188
5．2．1 卫星导航时间系统转换的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．188
5．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．192
5．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．194
VIII 捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程
5．3 卫星导航空间坐标系统转换实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．198
5．3．1 卫星导航空间坐标系统转换的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．198
5．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．204
5．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．205
5．4 GNSS 导航卫星轨道计算实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．208
5．4．1 利用星历确定 GNSS 导航卫星轨道的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．208
5．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．214
5．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．215
5．5 GNSS 信号电离层延迟改正实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．217
5．5．1 电离层延迟及其改正方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．217
5．5．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．222
5．5．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．223
5．6 GNSS 信号对流层延迟改正实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．225
5．6．1 对流层延迟及其改正方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．225
5．6．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．227
5．6．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．229
5．7 GNSS 信号接收功率验证实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．231
5．7．1 GNSS 信号接收功率验证实验的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．231
5．7．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．233
5．7．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．235
第 6 章 卫星导航接收机基带信号处理系列实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1 GNSS 信号捕获实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1．1 GNSS 信号捕获的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．237
6．1．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．242
6．1．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．244
6．2 GNSS 信号跟踪实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．248
6．2．1 GNSS 信号跟踪的基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．249
6．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．256
6．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．257
6．3 GNSS 信号导航电文解调实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．259
6．3．1 GNSS 信号导航电文解调基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．259
6．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．266
6．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．267
目 录 IX
第 7 章 卫星导航系统定位、测速、定姿系列实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1 卫星导航绝对单点定位实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1．1 卫星导航绝对单点定位基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．269
7．1．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．274
7．1．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．276
7．2 卫星导航差分相对定位实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．278
7．2．1 卫星导航差分相对定位基本原理??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．279
7．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．283
7．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．285
7．3 卫星导航测速实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．287
7．3．1 多普勒测速原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．287
7．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．289
7．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．290
7．4 卫星导航定姿实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．291
7．4．1 GNSS 定姿基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．291
7．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．295
7．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．296
第 8 章 SINS/GNSS 松、紧组合导航系列实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1 SINS/GNSS 松组合导航实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1．1 SINS/GNSS 松组合导航的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．298
8．1．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．303
8．1．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．305
8．2 SINS/GNSS 紧组合导航实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．309
8．2．1 SINS/GNSS 紧组合导航的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．309
8．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．313
8．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．315
8．3 SINS/GNSS 松、紧组合导航的性能对比实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．317
8．3．1 SINS/GNSS 松、紧组合导航的性能对比 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．317
8．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．319
8．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．321
第 9 章 SINS/GNSS 超紧组合系列实验??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
9．1 SINS/GNSS 超紧组合导航系统的基本原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
9．1．1 SINS/GNSS 超紧组合模式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．324
X 捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程
9．1．2 SINS/GNSS 超紧组合导航系统的结构 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．325
9．2 SINS/GNSS 超紧组合信号捕获实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．326
9．2．1 SINS 辅助 GNSS 信号捕获的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．326
9．2．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．332
9．2．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．334
9．3 SINS/GNSS 超紧组合信号跟踪实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．336
9．3．1 SINS 辅助 GNSS 信号跟踪的基本原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．336
9．3．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．341
9．3．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．342
9．4 SINS/GNSS 超紧组合误差建模与性能验证实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．344
9．4．1 SINS/GNSS 超紧组合误差建模与方案设计????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．344
9．4．2 实验目的与实验设备????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．355
9．4．3 实验步骤及操作说明????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．356
第 10 章 SINS/GNSS 深组合系列实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1 GNSS 信号矢量跟踪实验 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1．1 GNSS 信号矢量跟踪原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．358
10．1．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．361
10．1．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．363
10．2 基于矢量跟踪的 SINS/GNSS 深组合系统????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．365
10．2．1 深组合数据处理方法??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．365
10．2．2 SINS/GNSS 相干深组合模型与结构 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．367
10．2．3 SINS/GNSS 非相干深组合建模与设计????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．373
10．3 SINS/GNSS 深组合导航系统性能验证实验????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．379
10．3．1 自适应 SINS/GNSS 深组合导航系统方案设计 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．379
10．3．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．387
10．3．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．389
10．4 SINS/GNSS 深组合导航系统的完好性监测实验 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．390
10．4．1 GNSS 接收机自主完好性监测的基本原理????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．390
10．4．2 实验目的与实验设备??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．396
10．4．3 实验步骤及操作说明??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．397
附录 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．400
附录 1 随机误差概率分布与基本理论 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．400
参考文献 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????．408
展开全部
捷联惯性/卫星组合导航系统实验教程 作者简介
王新龙，北京航空航天大学教授，宇航学院航天导航制导与控制系副主任，校级一流课程《惯性导航基础》负责人，获得校级教学成果二等奖4次（排名1）、三等奖3次（排名1）；2010年获北京航空航天大学三育人先进个人称号；10次获得校级优秀硕士学位论文指导教师称号。出版教材及专著多本，已负责完成了包括5项国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家863高新技术项目、国家科技重点专项基金、中国博士后基金、航天创新基金、航天支撑基金、航空基金、国防基础预研、国防重点实验室基金等科研项目四十余项。
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