捷联式惯性导航系统设计原理

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[俄罗斯] B.B.马特维耶夫,[俄罗斯] 拉斯波波夫 著
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店铺: 文轩网旗舰店
出版社: 国防工业出版社
ISBN:9787118109443
商品编码:11266893102
出版时间:2017-01-01

具体描述













































































《北极星的低语:远古星辰导航的奥秘》 本书并非一部关于现代科技的学术专著,而是对人类数千年来如何依靠夜空中璀璨的星辰指引方向的史诗级探索。它将带领读者穿越时光的洪流,重温那些风帆鼓动、星光作伴的航海时代,以及古老文明如何凭借对天体运行的深刻理解,绘制出横跨未知海洋的壮丽篇章。 我们将从古埃及人对天文现象的观测谈起,了解他们如何利用特定的星辰来确定方向和测量时间,这不仅是为了农业灌溉,更是为了他们神圣的宗教仪式和宏伟的建筑。随后,我们将目光转向古希腊的航海家,探讨他们如何将亚里士多德等哲学家关于地球是球形的理论应用于实际航行,以及通过观察北极星等固定星体来维持航向的智慧。书中会详细介绍托勒密《天文学大成》的影响力,虽然它描述的是一个以地球为中心的宇宙模型,但其严谨的数学方法和对星体位置的精确记录,为后世天文学和导航学的发展奠定了基础。 我们还将深入波利尼西亚人神奇的海洋迁徙之旅。这些技艺精湛的航海民族,在没有任何现代导航仪器的情况下,仅凭着对海浪的感知、信风的辨别,以及最重要的——对星辰在天空中的移动轨迹的非凡记忆,就得以横跨太平洋,在广袤无垠的水域中发现和定居新的岛屿。本书将通过对他们口述史料和民族学研究的梳理,还原他们是如何学习和传承这些宝贵的航海知识的,例如如何识别特定的星座,以及在不同的季节和纬度下,星辰的位置会发生怎样的变化。 书中还将描绘中世纪阿拉伯航海家们的贡献。他们继承了希腊和印度的天文知识,并在此基础上进行了创新。我们将会了解到他们如何改进星盘等天文仪器,以及他们对磁场和地磁场初浅的认识如何辅助他们的导航。伊本·马吉德等著名航海家将作为书中鲜活的人物出现,他们的航海日记和著作,是了解当时航海技术和地理知识的宝贵财富。 随后,我们将聚焦于欧洲的地理大发现时代。哥伦布、麦哲伦、达·伽马等探险家的伟大航程,离不开当时日益成熟的天文导航技术。本书将详细阐述哥伦布如何利用当时的星图和星盘,在茫茫大西洋中寻找西印度群岛,以及他的航行如何改变了世界。我们也会探讨当时航海家们在观测星辰时遇到的困难,例如云层遮蔽、视角误差,以及他们如何通过反复观测和经验积累来克服这些挑战。 书中还会提及一些虽然未直接用于导航,但对理解宇宙和空间有了重要贡献的理论,例如哥白尼的日心说,虽然它的广泛接受需要很长时间,但它从根本上改变了人类对宇宙的认知,也间接影响了人们对天体运动规律的理解。 我们将探讨一些有趣的航海传说和故事,例如关于如何利用月亮的位置来判断方向的民间智慧,以及一些在特定文化中具有象征意义的星座,它们如何在神话故事中扮演着指引迷途者的角色。 本书的叙事风格将力求生动形象,用引人入胜的语言,将科学原理融入历史故事之中,让读者在感受先辈们智慧与勇气的同時,也能对人类早期导航技术的演进过程有一个全面而深入的了解。我们将不仅仅停留在“如何”导航,更会探讨“为什么”这些方法能够奏效,以及这些知识是如何代代相传的。 “北极星的低语”是一场穿越时空的旅程,它揭示的不是冰冷的公式或复杂的算法,而是人类在面对未知时,如何仰望星空,汲取灵感,依靠智慧与勇气,最终抵达彼岸的永恒主题。本书将唤醒读者对星辰大海的敬畏之心,以及对人类探索精神的由衷赞叹。

用户评价

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拿到《捷联式惯性导航系统设计原理》这本书,我的第一感觉就是它可能不是一本轻松易懂的入门读物,而更像是为有一定技术基础或者对该领域有强烈探索欲望的读者量身打造的。书名中的“设计原理”四个字,就已经表明了它将触及到系统构建的底层逻辑和核心技术。我设想,书中会详细剖析捷联惯导系统的工作流程,从原始的传感器数据采集,到数据预处理,再到核心的导航信息解算。对于加速度计和陀螺仪这两种关键的惯性传感器,我期待书中能深入讲解它们的物理原理、工作机制、性能指标(如零偏、比例系数、噪声密度、随机游走等),以及它们各自的优缺点。特别是捷联系统,传感器直接固连在载体上,这意味着传感器的测量轴会随着载体的姿态发生变化,这种“捷联”的特性是如何影响导航方程的建立,以及如何通过特定的数学变换来处理这些变化,从而实现精确的导航定位,这一点是我非常好奇的。我想,书中肯定会涉及到如何将惯性传感器的输出(角速度和比力)转化为导航系下的速度和位置信息,这其中必然涉及到大量的向量运算、坐标系转换和微分方程的求解。我很想知道书中会用什么样的数学工具来阐述这些过程,例如欧拉角、四元数、方向余弦矩阵等在描述载体姿态时的优劣势,以及它们在导航算法中的具体应用。同时,我也期待书中能够讨论到实际工程中,如何对惯性传感器进行标定和补偿,以降低其固有的误差,并进一步阐述卡尔曼滤波等现代滤波技术在惯性导航系统中的关键作用,如何有效地融合多种信息源,抑制误差累积,提高导航系统的精度和可靠性。这本书仿佛是一个藏宝图,指引我进入惯性导航的深层世界,去发掘那些隐藏在复杂公式和算法背后的精妙设计。

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《捷联式惯性导航系统设计原理》这个书名,就如同开启一扇通往精密工程世界的大门,让我对其中的奥秘充满了探求的欲望。我一直对那些能够在极端环境下,例如GPS信号不可用的区域,依然能够提供精确导航信息的系统深感好奇,而捷联惯导系统正是其中的翘楚。我期待这本书能够从最根本的“设计原理”入手,为我揭示这个复杂系统是如何运作的。我想,书中一定会从惯性导航的基本原理讲起,比如如何利用牛顿运动定律,以及陀螺仪和加速度计如何感应和测量载体的运动。对于“捷联”这一关键的特性,我希望能得到详细的解释。与需要稳定平台的平台式惯导不同,捷联系统将传感器直接固连在载体上,这就意味着传感器的测量轴会随着载体的姿态而不断变化。我期待书中能深入讲解如何在这种情况下,通过复杂的数学模型和算法,进行姿态、速度和位置的解算。这必然会涉及到大量的坐标系变换、矩阵运算,以及对各种姿态表示方法(例如,欧拉角、方向余弦矩阵、四元数)的深入理解和应用。此外,我特别关注惯性导航系统的误差问题。传感器本身的固有误差、安装误差以及环境因素都可能导致导航信息的漂移。我非常希望书中能够详细介绍如何通过先进的滤波技术,比如卡尔曼滤波,来有效地估计和补偿这些误差,从而提高导航系统的精度和鲁棒性。这本书的名字让我觉得它像是一份详尽的工程蓝图,让我能够一窥捷联惯导系统的内部构造和运行逻辑,理解其中的每一个关键的设计决策。

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《捷联式惯性导航系统设计原理》这个书名,一下子就击中了我的兴趣点,我一直对那些不依赖外部信号、能够自主精确导航的系统深感着迷。我预感这本书不会是一本浅尝辄止的科普读物,而是会深入到“设计原理”的核心,带我领略捷联惯导系统的精妙之处。我期待书中能够从最基础的物理原理开始,详细讲解惯性导航的基本概念,包括如何利用陀螺仪测量角速度,加速度计测量比力,并通过积分运算来推导出载体的速度、位置和姿态。而“捷联”这个概念,我希望书中能给予充分的阐释。它意味着传感器直接固定在载体上,其测量轴会随着载体的运动而变化,这与平台式惯导系统有着本质的区别。我非常期待书中能够深入讲解如何处理这种动态的坐标系转换,以及如何推导出在这种情况下适用的导航方程。这必然涉及到复杂的数学运算,例如矩阵运算、微分方程的求解,以及对姿态表示方法(如欧拉角、四元数、方向余弦矩阵)的深入分析。此外,惯性导航系统的核心挑战之一就是误差的累积。传感器本身的噪声、零偏、安装误差以及温度漂移等都会随着时间的推移而放大。我非常希望书中能够详细介绍如何通过先进的滤波算法,如卡尔曼滤波,来有效地估计和补偿这些误差,从而保证系统的长期精度和可靠性。这本书的名字让我感觉到,它就像一份详细的建筑设计图,让我能够理解一个精密导航系统的每一个构造细节和运行机制。

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《捷联式惯性导航系统设计原理》这个书名,就如同一个精心设计的导航图,指引我前往一个充满技术挑战的领域。我对那些能够在没有外部信号依赖的情况下,实现自主、精确导航的系统一直有着浓厚的兴趣。我期待这本书能够深入地剖析“设计原理”,不仅仅是介绍其应用,更是要揭示其核心的设计思想和算法实现。我想,书中必然会从惯性导航的基本原理讲起,详细阐述如何利用陀螺仪和加速度计来感知载体的运动,并通过积分运算来推导出速度和位置。特别是“捷联”这个概念,我希望书中能给予充分的解释。它意味着传感器直接安装在载体上,其测量轴会随着载体的运动而变化,这给导航算法带来了独有的复杂性。我期待书中能详细讲解如何通过数学模型来处理这种动态的坐标系转换,以及如何推导出姿态、速度和位置的更新方程。这其中必然会涉及到大量的矩阵运算、欧拉角、四元数等姿态表示方法的深入探讨。此外,惯性导航系统最棘手的挑战之一就是误差的累积。传感器本身的固有误差、安装误差、以及环境因素都会导致导航信息的漂移。我非常希望书中能够详细介绍如何通过先进的滤波技术,如卡尔曼滤波,来有效地估计和补偿这些误差,从而提高导航系统的精度和鲁棒性。这本书的名字让我感觉到,它不仅仅是一本技术手册,更是一门关于如何构建和优化一个复杂而精密的导航系统的艺术。

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《捷联式惯性导航系统设计原理》这个书名,一下子就抓住了我的注意力,因为我一直以来对那些能够独立自主地进行导航定位的系统充满了好奇。特别是在GPS信号可能失效的场景下,惯性导航系统所展现出的强大能力,更是让我心生敬佩。我预感这本书不会是简单地介绍概念,而是会深入到“设计原理”的层面,讲解一个捷联惯导系统是如何从零开始被构思、被构建起来的。我期待书中能详尽地解释惯性导航的基本原理,包括牛顿第二定律在其中的应用,以及如何利用陀螺仪和加速度计来测量载体的运动状态。对于“捷联”这个特性,我尤其感兴趣,因为它意味着传感器直接固定在载体上,其测量轴会随着载体的姿态变化而变化,这与平台式惯导系统有显著的区别。我想这本书一定会深入剖析这种“捷联”方式带来的数学模型上的挑战,以及如何通过精妙的算法来解决这些问题。我期待书中能够清晰地讲解姿态表示方法(例如,欧拉角、方向余弦矩阵、四元数)以及它们在捷联系统中的应用,还有如何进行坐标系的转换,以及如何推导出姿态、速度和位置的更新方程。此外,惯性导航系统的精度很大程度上取决于传感器的性能以及误差的抑制。我非常希望能看到书中详细介绍如何对惯性传感器进行误差建模、标定和补偿,以及如何利用卡尔曼滤波等先进的估计技术来融合传感器数据,抑制误差的累积,从而保证导航系统的长期可靠性和高精度。这本书的名字让我觉得它更像是一本建筑学的图纸,将一个复杂而精密的导航“大厦”的每一个细节都展现出来,让我可以从根本上理解它的结构和运作方式。

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《捷联式惯性导航系统设计原理》这个书名,充满了专业性,让我对它充满了好奇和期待。我一直对那些能够在复杂环境中实现自主导航的技术非常着迷,而捷联惯导系统正是其中的佼佼者。我期待这本书能够深入地探讨“设计原理”,不仅仅是介绍概念,更是要揭示其内在的逻辑和精妙的设计。我预感书中会从惯性导航的基本原理开始,详细讲解陀螺仪和加速度计如何测量载体的运动状态,以及如何通过积分运算来计算速度和位置。对于“捷联”这个特性,我希望书中能够给予充分的解释。它意味着传感器直接安装在载体上,其测量轴会随着载体的姿态而变化,这给导航算法带来了独特的挑战。我期待书中能详细阐述如何处理这种姿态变化带来的坐标系转换,以及如何推导出相应的导航方程。这其中涉及到的数学工具,如矩阵运算、四元数、方向余弦矩阵等,我希望能得到清晰的讲解和深入的应用分析。此外,惯性导航系统的精度很大程度上取决于误差的抑制。传感器本身的噪声、零偏、安装误差等都会随着时间累积。我非常希望书中能够详细介绍如何利用卡尔曼滤波等先进的滤波技术来估计和补偿这些误差,从而保证导航系统的长期可靠性和高精度。这本书的名字给我一种感觉,它就像一位经验丰富的导师,要一步步带领我走进捷联惯导设计的殿堂,让我理解其每一个环节背后的深刻道理。

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《捷联式惯性导航系统设计原理》这个书名,就像一个精心设计的密码锁,充满了专业性和技术挑战,让我跃跃欲试。我一直对那些能够在没有外部信号的情况下,实现自主导航的系统非常着迷,而捷联惯导正是其中的代表。我期待这本书能够深入浅出地讲解捷联惯导系统的“设计原理”,不仅仅是描述它是什么,更是要解释它为什么能这样工作,以及它是如何一步步被设计出来的。首先,我希望能看到书中对惯性导航基本原理的详尽阐述,包括如何利用陀螺仪测量角速度,加速度计测量比力,并通过积分运算来推算出载体的姿态、速度和位置。其次,“捷联”这个词的含义,我希望书中能给予充分的解释。与平台式惯导不同,捷联系统的传感器直接安装在载体上,这意味着传感器的测量轴会随着载体的运动而不断变化。我期待书中能详细讲解如何处理这种动态的坐标系转换,以及如何推导出在这种情况下适用的导航方程。这其中必然涉及到复杂的数学运算,比如矩阵的乘法、微分方程的求解,以及对姿态表示方法(如欧拉角、四元数、方向余弦矩阵)的深入分析。此外,惯性导航系统的一个核心挑战就是误差的累积。传感器本身的性能限制、安装误差、以及外部干扰都会导致导航误差不断增大。我非常希望书中能够详细介绍如何通过先进的滤波算法(如卡尔曼滤波)来有效地估计和补偿这些误差,从而保证系统的长期精度和可靠性。这本书的名字让我感觉到,它不仅仅是关于理论,更是关于如何将这些理论付诸实践,去构建一个真正能够工作的导航系统,就像一个技艺精湛的工匠,在细致地讲解他如何打造一件精密的机械。

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《捷联式惯性导航系统设计原理》这个书名,就像一位经验丰富的技术专家,郑重其事地邀请我去探索一个精密而复杂的工程领域。我个人对任何能够实现自主、精确导航的技术都抱有浓厚的兴趣,而捷联惯导系统无疑是其中的翘楚。我能想象这本书不仅仅是罗列公式,而是会深入到“原理”二字的核心,揭示这种系统为何能够工作,以及它是如何被设计出来的。对于书中的内容,我期待它能从最基础的物理概念讲起,比如惯性定律,然后过渡到惯性传感器的基本原理,包括陀螺仪如何感知角速度,加速度计如何测量比力。我尤其想了解“捷联”这个概念是如何影响整个系统的设计的。与平台式惯导不同,捷联系统的传感器是直接安装在载体上的,这意味着传感器的测量轴会随着载体的运动而改变姿态,这种变化给导航算法带来了挑战。我期待书中能详细解释如何处理这种“捷联”带来的坐标系变换问题,以及如何推导出相应的导航方程。这其中涉及到的数学工具,比如矩阵运算、微分方程求解、姿态表示方法(如欧拉角、四元数、方向余弦矩阵)等,我非常希望能得到清晰的阐述和深入的讲解。此外,惯性导航系统的核心难题之一就是误差累积。传感器本身的噪声、零偏、安装误差等都会随着时间的推移而累积,导致导航精度下降。我非常期待书中能详细介绍如何通过先进的滤波算法,如卡尔曼滤波及其变种,来有效地估计和补偿这些误差,从而保证系统的长期精度。这本书的名字让我觉得它像一本武功秘籍,而我将有机会学习到一套独步天下的内功心法,掌握如何让一个系统在没有外部参照的情况下,也能精准地感知自身的存在和运动。

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《捷联式惯性导航系统设计原理》这个书名,本身就透露出一种严谨而深刻的技术内涵,让我迫不及待地想一探究竟。我一直对那些能够实现自主、精准导航的系统充满着极大的兴趣,特别是那些不依赖外部信号的惯性导航系统,更是让我觉得它们充满了未来感。我期待这本书能够深入地剖析“设计原理”,也就是说,它不仅仅是告诉我捷联惯导系统是什么,更是要告诉我它是如何被设计出来的,其核心的算法和数学模型是怎样的。我猜想,书中会从最基础的物理原理讲起,比如惯性定律,以及陀螺仪和加速度计的基本工作原理。而“捷联”这个词,我希望书中能够给予详细的解释,它意味着传感器直接安装在载体上,其测量轴会随着载体的运动而变化。这种特性给导航算法带来了哪些挑战?又该如何通过精密的数学模型来处理这些挑战?我非常期待看到关于坐标系变换、姿态更新方程、速度更新方程以及位置更新方程的推导过程。这必然涉及到大量的向量运算、矩阵运算,以及对欧拉角、四元数等姿态表示方法的深入讲解。此外,惯性导航系统最棘手的难题之一就是误差的累积。传感器的零偏、比例系数误差、随机噪声等等,都会随着积分运算而不断放大。我非常希望书中能够详细介绍如何通过卡尔曼滤波等先进的滤波算法,来有效地估计和补偿这些误差,从而保证系统的长期精度。这本书的名字让我感觉到,它就像一本技术宝典,能够教会我如何构建和优化一个如此精密且重要的导航系统。

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这本书的书名《捷联式惯性导航系统设计原理》本身就充满了技术感和专业性,让我对它充满了好奇。我一直对导航技术,尤其是那些不依赖外部信号的自主导航系统非常感兴趣,而捷联惯导正是其中的佼佼者。想象一下,在GPS信号失效的深海、太空,或者被电子干扰的战场上,一个能够独立感知自身运动状态的系统,那该是多么强大的能力。这本书的标题暗示了我将深入了解这种“大脑”,是如何通过内置的传感器——陀螺仪和加速度计——来感知三维空间中的加速度和角速度,并在此基础上进行积分运算,最终推算出载体的速度、位置和姿态。我期待书中能详细阐述如何将这些传感器的数据进行有效的融合处理,如何克服传感器本身的噪声、漂移和误差,以及如何设计复杂的算法来补偿这些不确定性。这不仅仅是理论的堆砌,更关乎实际工程中的诸多挑战。例如,对于捷联系统而言,传感器直接安装在载体框架上,其姿态变化会直接影响到传感器的测量轴向,这就需要引入复杂的平台更新方程和姿态解算。我非常想知道书中是如何解释这些数学模型和转换关系的,例如四元数、方向余弦矩阵等在姿态表示中的作用,以及它们如何应用于捷联系统的方程推导。此外,对于惯性导航系统来说,误差累积是一个永恒的难题,如何通过精密的校准、滤波技术(如卡尔曼滤波)来抑制和补偿误差,从而保证导航的精度和连续性,这是我特别期待看到的内容。这本书的名字让我感觉它就像一位经验丰富的工程师,要将自己多年的心血和智慧毫无保留地传授给我,带领我一步步解开捷联惯导的奥秘,从基础概念到核心设计,再到实际应用中的考量。我预感,读完这本书,我对“导航”这个词的理解将不再仅仅停留在地图和定位,而是会上升到一个全新的、更深层次的维度,认识到自主导航的强大潜力和无尽可能。

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