书名：近空间高超声速飞行器多源信息融合自主导航技术
定价：120.0
ISBN：9787030842756
作者：熊智等
版次：1
出版时间：2025-12

内容提要：

本书主要针对近空间高超声速远程机动飞行器高动态及复杂恶劣工作环境条件下对自主导航技术的挑战，总结了南京航空航天大学导航研究中心研究团队在承担国家自然科学基金委员会近空间飞行器重大研究计划等项目中取得的系列成果。本书针对近空间高超声速飞行器自主可靠导航需求，主要归纳总结面向高超声速飞行高动态和强扰动特点的多源信息融合自主导航若干关键技术，包括惯性导航系统误差在线辨识、标定与补偿，天文导航系统可靠匹配、误差建模与鲁棒融合，以及多源信息自适应融合导航等方面的研究成果，从多源信息的优化利用角度为高超声速飞行器导航系统的设计提供参考。

目录：
目录
丛书序
前言
第1章 绪论 1
1.1 研究背景和意义/1
1.2 国内外研究现状与分析/3
1.2.1 近空间高超声速飞行器及其导航技术发展动态/3
1.2.2 多源信息融合容错导航相关技术研究现状/6
1.2.3 近空间高超声速飞行器多源信息融合容错导航关键问题分析/12
参考文献/13
第2章 高动态环境下惯性传感器确定性误差参数动态辨识方法 18
2.1 引言/18
2.2 动态标定安装及标度因数误差建模/19
2.2.1 惯性传感器误差建模/19
2.2.2 动态标定下的IMU 误差建模/23
2.2.3 动态标定INS 误差模型/25
2.3 安装误差及标度因数误差动态标定与补偿/27
2.3.1 动态标定总体方案设计/27
2.3.2 IMU误差动态参数标定系统方程设计/28
2.3.3 IMU误差补偿算法/31
2.4 安装误差及标度因数误差可观测性分析和动态标定航迹设计/32
2.4.1 基于奇异值分解的系统可观测性分析方法/32
2.4.2 基于系统可观测性分析的动态标定航迹设计/33
2.5 安装误差及标度因数误差动态标定仿真结果分析/36
2.5.1 近空间飞行器动态标定航迹设计/36
2.5.2 IMU误差动态标定仿真参数设置/39
2.5.3 IMU安装误差及标度因数误差动态标定结果/40
2.5.4 IMU误差补偿结果仿真分析/43
2.6 本章小结/46
参考文献/46
第3章 高动态环境下加速度计杆臂效应误差在线修正方法 48
3.1 引言/48
3.2 杆臂效应误差在线动态标定建模/49
3.2.1 加速度计杆臂效应误差原理/49
3.2.2 在线标定杆臂效应误差建模/51
3.3 高动态环境下杆臂效应误差在线标定/51
3.3.1 杆臂效应误差在线标定系统总体方案设计/51
3.3.2 杆臂效应误差在线标定系统状态与量测方程/53
3.3.3 杆臂效应误差可观测性分析/56
3.4 杆臂效应误差在线动态标定和补偿仿真结果分析/58
3.4.1 杆臂效应误差动态标定仿真参数设置/58
3.4.2 杆臂长度在线标定结果分析/60
3.4.3 杆臂效应误差补偿结果分析/61
3.5 本章小结/66
参考文献/66
第4章 高动态环境下基于惯性量测信息辅助的星图匹配方法68
4.1 引言/68
4.2 惯性辅助星图匹配总体方案/69
4.3 惯性量测信息辅助单视场匹配方法/70
4.3.1 惯性辅助单视场星敏感器视轴指向估计/70
4.3.2 根据估计视轴的单视场局部导航星表动态构建/72
4.4 惯性量测信息辅助多视场匹配方法/73
4.4.1 惯性辅助多视场星敏感器视轴指向估计/73
4.4.2 根据估计视轴的非连续局部导航星表动态构建/74
4.5 惯性量测信息辅助的星图匹配仿真分析/74
4.5.1 仿真条件设置/74
4.5.2 惯性器件精度对星图匹配的影响分析/75
4.5.3 局部星表规模仿真分析/83
4.6 本章小结/85
参考文献/85
第5章 基于恒星几何构型分布的天文定姿误差建模及误差特性研究 87
5.1 引言/87
5.2 天文定姿导航系统误差建模/88
5.2.1 基于星敏感器的天文定姿基本原理/88
5.2.2 天文定姿误差建模/89
5.3 恒星几何构型对天文定姿性能的影响分析/92
5.3.1 三星观测条件下天文定姿误差特性分析/92
5.3.2 欧拉角定义下天文定姿误差特性分析/93
5.4 天文定姿误差仿真分析/95
5.4.1 多矢量天文定姿误差特性仿真分析/95
5.4.2 三星天文定姿误差特性仿真分析/97
5.4.3 欧拉角定义下天文定姿误差特性仿真分析/101
5.5 本章小结/103
参考文献/103
第6章 基于恒星几何构型分布的天文定位误差建模及误差特性研究 105
6.1 引言/105
6.2 天文定位导航系统误差建模/106
6.2.1 基于高度差法的天文定位基本原理/106
6.2.2 天文定位误差建模/107
6.3 恒星几何构型对天文定位性能的影响分析/110
6.3.1 基于恒星几何构型的天文定位误差模型/110
6.3.2 双星观测条件下的天文定位误差特性分析/111
6.3.3 三星观测条件下的天文定位误差特性分析/112
6.4 天文定位误差仿真分析/115
6.4.1 双星观测下的天文定位误差特性仿真分析/115
6.4.2 三星观测下的天文定位误差特性仿真分析/115
6.4.3 基于恒星几何构型的天文定位误差特性仿真分析/117
6.5 本章小结/121
参考文献/122
第7章 扰动环境下惯性/天文鲁棒自适应组合定姿方法123
7.1 引言/123
7.2 天文定姿中导航星几何分布误差自适应建模/123
7.3 考虑导航星几何分布的鲁棒自适应惯性/天文组合定姿/127
7.3.1 惯性/天文姿态失准角组合观测模型/127
7.3.2 扰动环境下的极大似然鲁棒估计算法/130
7.4 鲁棒自适应惯性/天文姿态组合仿真与分析/134
7.4.1 静态特性仿真分析/134
7.4.2 飞行全程固定选星情况下的仿真分析/140
7.4.3 飞行全程动态选星情况下的仿真分析/143
7.5 本章小结/146
参考文献/147
第8章 扰动环境下惯性/天文角度紧组合定位方法 149
8.1 引言/149
8.2 基于天文角度观测的惯性/天文组合定位模型/149
8.3 基于P值检验的自适应惯性/天文角度紧组合定位/151
8.3.1 扰动环境下的天文观测信息品质估计方法/152
8.3.2 基于P 值奇偶空间映射的滤波增益自适应调节方法/153
8.4 自适应惯性/天文角度紧组合定位仿真与分析/155
8.4.1 单星观测扰动情况下的仿真分析/157
8.4.2 双星观测扰动情况下的仿真分析/162
8.4.3 飞行全程扰动变化情况下的仿真分析/164
8.5 本章小结/167
参考文献/168
第9章 多源导航信息的双层融合结构及多源异类信息处理方法 169
9.1 引言/169
9.2 多源导航信息的双层融合结构研究/169
9.2.1 天文辅助的惯性/…组合系统双层融合方案/170
9.2.2 双层融合导航系统滤波模型/171
9.2.3 双层融合结构下多源异类信息处理关键问题分析/172
9.3 双层融合结构下多源异类信息处理方法研究/173
9.3.1 双层融合结构下的多源导航信息量测时序分析/173
9.3.2 异步量测条件下异类导航信息的交替组合更新/174
9.3.3 同步量测条件下异类导航信息的序贯组合更新/175
9.3.4 异类信息外层融合处理的综合分析/177
9.4 多信息双层融合导航系统姿态辅助算法/179
9.4.1 双层融合结构下外层辅助滤波器初始化/179
9.4.2 非等间隔量测匹配的变步长时间更新算法/180
9.4.3 噪声模型不确定的量测更新算法/181
9.4.4 多信息双层融合姿态辅助仿真验证与分析/182
9.5 本章小结/188
参考文献/188