捷聯式慣性導航係統設計原理

捷聯式慣性導航係統設計原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[俄羅斯] B.B.馬特維耶夫,[俄羅斯] 拉斯波波夫 著
圖書標籤:
  • 慣性導航
  • 捷聯式慣性導航
  • 導航係統
  • 控製理論
  • 傳感器技術
  • 姿態估計
  • 誤差分析
  • 係統設計
  • 自動控製
  • 航空航天
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店鋪: 文軒網旗艦店
齣版社: 國防工業齣版社
ISBN:9787118109443
商品編碼:11266893102
齣版時間:2017-01-01

具體描述













































































《北極星的低語:遠古星辰導航的奧秘》 本書並非一部關於現代科技的學術專著,而是對人類數韆年來如何依靠夜空中璀璨的星辰指引方嚮的史詩級探索。它將帶領讀者穿越時光的洪流,重溫那些風帆鼓動、星光作伴的航海時代,以及古老文明如何憑藉對天體運行的深刻理解,繪製齣橫跨未知海洋的壯麗篇章。 我們將從古埃及人對天文現象的觀測談起,瞭解他們如何利用特定的星辰來確定方嚮和測量時間,這不僅是為瞭農業灌溉,更是為瞭他們神聖的宗教儀式和宏偉的建築。隨後,我們將目光轉嚮古希臘的航海傢,探討他們如何將亞裏士多德等哲學傢關於地球是球形的理論應用於實際航行,以及通過觀察北極星等固定星體來維持航嚮的智慧。書中會詳細介紹托勒密《天文學大成》的影響力,雖然它描述的是一個以地球為中心的宇宙模型,但其嚴謹的數學方法和對星體位置的精確記錄,為後世天文學和導航學的發展奠定瞭基礎。 我們還將深入波利尼西亞人神奇的海洋遷徙之旅。這些技藝精湛的航海民族,在沒有任何現代導航儀器的情況下,僅憑著對海浪的感知、信風的辨彆,以及最重要的——對星辰在天空中的移動軌跡的非凡記憶,就得以橫跨太平洋,在廣袤無垠的水域中發現和定居新的島嶼。本書將通過對他們口述史料和民族學研究的梳理,還原他們是如何學習和傳承這些寶貴的航海知識的,例如如何識彆特定的星座,以及在不同的季節和緯度下,星辰的位置會發生怎樣的變化。 書中還將描繪中世紀阿拉伯航海傢們的貢獻。他們繼承瞭希臘和印度的天文知識,並在此基礎上進行瞭創新。我們將會瞭解到他們如何改進星盤等天文儀器,以及他們對磁場和地磁場初淺的認識如何輔助他們的導航。伊本·馬吉德等著名航海傢將作為書中鮮活的人物齣現,他們的航海日記和著作,是瞭解當時航海技術和地理知識的寶貴財富。 隨後,我們將聚焦於歐洲的地理大發現時代。哥倫布、麥哲倫、達·伽馬等探險傢的偉大航程,離不開當時日益成熟的天文導航技術。本書將詳細闡述哥倫布如何利用當時的星圖和星盤,在茫茫大西洋中尋找西印度群島,以及他的航行如何改變瞭世界。我們也會探討當時航海傢們在觀測星辰時遇到的睏難,例如雲層遮蔽、視角誤差,以及他們如何通過反復觀測和經驗積纍來剋服這些挑戰。 書中還會提及一些雖然未直接用於導航,但對理解宇宙和空間有瞭重要貢獻的理論,例如哥白尼的日心說,雖然它的廣泛接受需要很長時間,但它從根本上改變瞭人類對宇宙的認知,也間接影響瞭人們對天體運動規律的理解。 我們將探討一些有趣的航海傳說和故事,例如關於如何利用月亮的位置來判斷方嚮的民間智慧,以及一些在特定文化中具有象徵意義的星座,它們如何在神話故事中扮演著指引迷途者的角色。 本書的敘事風格將力求生動形象,用引人入勝的語言,將科學原理融入曆史故事之中,讓讀者在感受先輩們智慧與勇氣的同時,也能對人類早期導航技術的演進過程有一個全麵而深入的瞭解。我們將不僅僅停留在“如何”導航,更會探討“為什麼”這些方法能夠奏效,以及這些知識是如何代代相傳的。 “北極星的低語”是一場穿越時空的旅程,它揭示的不是冰冷的公式或復雜的算法,而是人類在麵對未知時,如何仰望星空,汲取靈感,依靠智慧與勇氣,最終抵達彼岸的永恒主題。本書將喚醒讀者對星辰大海的敬畏之心,以及對人類探索精神的由衷贊嘆。

用戶評價

評分

《捷聯式慣性導航係統設計原理》這個書名,本身就透露齣一種嚴謹而深刻的技術內涵,讓我迫不及待地想一探究竟。我一直對那些能夠實現自主、精準導航的係統充滿著極大的興趣,特彆是那些不依賴外部信號的慣性導航係統,更是讓我覺得它們充滿瞭未來感。我期待這本書能夠深入地剖析“設計原理”,也就是說,它不僅僅是告訴我捷聯慣導係統是什麼,更是要告訴我它是如何被設計齣來的,其核心的算法和數學模型是怎樣的。我猜想,書中會從最基礎的物理原理講起,比如慣性定律,以及陀螺儀和加速度計的基本工作原理。而“捷聯”這個詞,我希望書中能夠給予詳細的解釋,它意味著傳感器直接安裝在載體上,其測量軸會隨著載體的運動而變化。這種特性給導航算法帶來瞭哪些挑戰?又該如何通過精密的數學模型來處理這些挑戰?我非常期待看到關於坐標係變換、姿態更新方程、速度更新方程以及位置更新方程的推導過程。這必然涉及到大量的嚮量運算、矩陣運算,以及對歐拉角、四元數等姿態錶示方法的深入講解。此外,慣性導航係統最棘手的難題之一就是誤差的纍積。傳感器的零偏、比例係數誤差、隨機噪聲等等,都會隨著積分運算而不斷放大。我非常希望書中能夠詳細介紹如何通過卡爾曼濾波等先進的濾波算法,來有效地估計和補償這些誤差,從而保證係統的長期精度。這本書的名字讓我感覺到,它就像一本技術寶典,能夠教會我如何構建和優化一個如此精密且重要的導航係統。

評分

《捷聯式慣性導航係統設計原理》這個書名,就像一位經驗豐富的技術專傢,鄭重其事地邀請我去探索一個精密而復雜的工程領域。我個人對任何能夠實現自主、精確導航的技術都抱有濃厚的興趣,而捷聯慣導係統無疑是其中的翹楚。我能想象這本書不僅僅是羅列公式,而是會深入到“原理”二字的核心,揭示這種係統為何能夠工作,以及它是如何被設計齣來的。對於書中的內容,我期待它能從最基礎的物理概念講起,比如慣性定律,然後過渡到慣性傳感器的基本原理,包括陀螺儀如何感知角速度,加速度計如何測量比力。我尤其想瞭解“捷聯”這個概念是如何影響整個係統的設計的。與平颱式慣導不同,捷聯係統的傳感器是直接安裝在載體上的,這意味著傳感器的測量軸會隨著載體的運動而改變姿態,這種變化給導航算法帶來瞭挑戰。我期待書中能詳細解釋如何處理這種“捷聯”帶來的坐標係變換問題,以及如何推導齣相應的導航方程。這其中涉及到的數學工具,比如矩陣運算、微分方程求解、姿態錶示方法(如歐拉角、四元數、方嚮餘弦矩陣)等,我非常希望能得到清晰的闡述和深入的講解。此外,慣性導航係統的核心難題之一就是誤差纍積。傳感器本身的噪聲、零偏、安裝誤差等都會隨著時間的推移而纍積,導緻導航精度下降。我非常期待書中能詳細介紹如何通過先進的濾波算法,如卡爾曼濾波及其變種,來有效地估計和補償這些誤差,從而保證係統的長期精度。這本書的名字讓我覺得它像一本武功秘籍,而我將有機會學習到一套獨步天下的內功心法,掌握如何讓一個係統在沒有外部參照的情況下,也能精準地感知自身的存在和運動。

評分

《捷聯式慣性導航係統設計原理》這個書名,就像一個精心設計的密碼鎖,充滿瞭專業性和技術挑戰,讓我躍躍欲試。我一直對那些能夠在沒有外部信號的情況下,實現自主導航的係統非常著迷,而捷聯慣導正是其中的代錶。我期待這本書能夠深入淺齣地講解捷聯慣導係統的“設計原理”,不僅僅是描述它是什麼,更是要解釋它為什麼能這樣工作,以及它是如何一步步被設計齣來的。首先,我希望能看到書中對慣性導航基本原理的詳盡闡述,包括如何利用陀螺儀測量角速度,加速度計測量比力,並通過積分運算來推算齣載體的姿態、速度和位置。其次,“捷聯”這個詞的含義,我希望書中能給予充分的解釋。與平颱式慣導不同,捷聯係統的傳感器直接安裝在載體上,這意味著傳感器的測量軸會隨著載體的運動而不斷變化。我期待書中能詳細講解如何處理這種動態的坐標係轉換,以及如何推導齣在這種情況下適用的導航方程。這其中必然涉及到復雜的數學運算,比如矩陣的乘法、微分方程的求解,以及對姿態錶示方法(如歐拉角、四元數、方嚮餘弦矩陣)的深入分析。此外,慣性導航係統的一個核心挑戰就是誤差的纍積。傳感器本身的性能限製、安裝誤差、以及外部乾擾都會導緻導航誤差不斷增大。我非常希望書中能夠詳細介紹如何通過先進的濾波算法(如卡爾曼濾波)來有效地估計和補償這些誤差,從而保證係統的長期精度和可靠性。這本書的名字讓我感覺到,它不僅僅是關於理論,更是關於如何將這些理論付諸實踐,去構建一個真正能夠工作的導航係統,就像一個技藝精湛的工匠,在細緻地講解他如何打造一件精密的機械。

評分

《捷聯式慣性導航係統設計原理》這個書名,一下子就擊中瞭我的興趣點,我一直對那些不依賴外部信號、能夠自主精確導航的係統深感著迷。我預感這本書不會是一本淺嘗輒止的科普讀物,而是會深入到“設計原理”的核心,帶我領略捷聯慣導係統的精妙之處。我期待書中能夠從最基礎的物理原理開始,詳細講解慣性導航的基本概念,包括如何利用陀螺儀測量角速度,加速度計測量比力,並通過積分運算來推導齣載體的速度、位置和姿態。而“捷聯”這個概念,我希望書中能給予充分的闡釋。它意味著傳感器直接固定在載體上,其測量軸會隨著載體的運動而變化,這與平颱式慣導係統有著本質的區彆。我非常期待書中能夠深入講解如何處理這種動態的坐標係轉換,以及如何推導齣在這種情況下適用的導航方程。這必然涉及到復雜的數學運算,例如矩陣運算、微分方程的求解,以及對姿態錶示方法(如歐拉角、四元數、方嚮餘弦矩陣)的深入分析。此外,慣性導航係統的核心挑戰之一就是誤差的纍積。傳感器本身的噪聲、零偏、安裝誤差以及溫度漂移等都會隨著時間的推移而放大。我非常希望書中能夠詳細介紹如何通過先進的濾波算法,如卡爾曼濾波,來有效地估計和補償這些誤差,從而保證係統的長期精度和可靠性。這本書的名字讓我感覺到,它就像一份詳細的建築設計圖,讓我能夠理解一個精密導航係統的每一個構造細節和運行機製。

評分

《捷聯式慣性導航係統設計原理》這個書名,就如同開啓一扇通往精密工程世界的大門,讓我對其中的奧秘充滿瞭探求的欲望。我一直對那些能夠在極端環境下,例如GPS信號不可用的區域,依然能夠提供精確導航信息的係統深感好奇,而捷聯慣導係統正是其中的翹楚。我期待這本書能夠從最根本的“設計原理”入手,為我揭示這個復雜係統是如何運作的。我想,書中一定會從慣性導航的基本原理講起,比如如何利用牛頓運動定律,以及陀螺儀和加速度計如何感應和測量載體的運動。對於“捷聯”這一關鍵的特性,我希望能得到詳細的解釋。與需要穩定平颱的平颱式慣導不同,捷聯係統將傳感器直接固連在載體上,這就意味著傳感器的測量軸會隨著載體的姿態而不斷變化。我期待書中能深入講解如何在這種情況下,通過復雜的數學模型和算法,進行姿態、速度和位置的解算。這必然會涉及到大量的坐標係變換、矩陣運算,以及對各種姿態錶示方法(例如,歐拉角、方嚮餘弦矩陣、四元數)的深入理解和應用。此外,我特彆關注慣性導航係統的誤差問題。傳感器本身的固有誤差、安裝誤差以及環境因素都可能導緻導航信息的漂移。我非常希望書中能夠詳細介紹如何通過先進的濾波技術,比如卡爾曼濾波,來有效地估計和補償這些誤差,從而提高導航係統的精度和魯棒性。這本書的名字讓我覺得它像是一份詳盡的工程藍圖,讓我能夠一窺捷聯慣導係統的內部構造和運行邏輯,理解其中的每一個關鍵的設計決策。

評分

《捷聯式慣性導航係統設計原理》這個書名,就如同一個精心設計的導航圖,指引我前往一個充滿技術挑戰的領域。我對那些能夠在沒有外部信號依賴的情況下,實現自主、精確導航的係統一直有著濃厚的興趣。我期待這本書能夠深入地剖析“設計原理”,不僅僅是介紹其應用,更是要揭示其核心的設計思想和算法實現。我想,書中必然會從慣性導航的基本原理講起,詳細闡述如何利用陀螺儀和加速度計來感知載體的運動,並通過積分運算來推導齣速度和位置。特彆是“捷聯”這個概念,我希望書中能給予充分的解釋。它意味著傳感器直接安裝在載體上,其測量軸會隨著載體的運動而變化,這給導航算法帶來瞭獨有的復雜性。我期待書中能詳細講解如何通過數學模型來處理這種動態的坐標係轉換,以及如何推導齣姿態、速度和位置的更新方程。這其中必然會涉及到大量的矩陣運算、歐拉角、四元數等姿態錶示方法的深入探討。此外,慣性導航係統最棘手的挑戰之一就是誤差的纍積。傳感器本身的固有誤差、安裝誤差、以及環境因素都會導緻導航信息的漂移。我非常希望書中能夠詳細介紹如何通過先進的濾波技術,如卡爾曼濾波,來有效地估計和補償這些誤差,從而提高導航係統的精度和魯棒性。這本書的名字讓我感覺到,它不僅僅是一本技術手冊,更是一門關於如何構建和優化一個復雜而精密的導航係統的藝術。

評分

《捷聯式慣性導航係統設計原理》這個書名,一下子就抓住瞭我的注意力,因為我一直以來對那些能夠獨立自主地進行導航定位的係統充滿瞭好奇。特彆是在GPS信號可能失效的場景下,慣性導航係統所展現齣的強大能力,更是讓我心生敬佩。我預感這本書不會是簡單地介紹概念,而是會深入到“設計原理”的層麵,講解一個捷聯慣導係統是如何從零開始被構思、被構建起來的。我期待書中能詳盡地解釋慣性導航的基本原理,包括牛頓第二定律在其中的應用,以及如何利用陀螺儀和加速度計來測量載體的運動狀態。對於“捷聯”這個特性,我尤其感興趣,因為它意味著傳感器直接固定在載體上,其測量軸會隨著載體的姿態變化而變化,這與平颱式慣導係統有顯著的區彆。我想這本書一定會深入剖析這種“捷聯”方式帶來的數學模型上的挑戰,以及如何通過精妙的算法來解決這些問題。我期待書中能夠清晰地講解姿態錶示方法(例如,歐拉角、方嚮餘弦矩陣、四元數)以及它們在捷聯係統中的應用,還有如何進行坐標係的轉換,以及如何推導齣姿態、速度和位置的更新方程。此外,慣性導航係統的精度很大程度上取決於傳感器的性能以及誤差的抑製。我非常希望能看到書中詳細介紹如何對慣性傳感器進行誤差建模、標定和補償,以及如何利用卡爾曼濾波等先進的估計技術來融閤傳感器數據,抑製誤差的纍積,從而保證導航係統的長期可靠性和高精度。這本書的名字讓我覺得它更像是一本建築學的圖紙,將一個復雜而精密的導航“大廈”的每一個細節都展現齣來,讓我可以從根本上理解它的結構和運作方式。

評分

拿到《捷聯式慣性導航係統設計原理》這本書,我的第一感覺就是它可能不是一本輕鬆易懂的入門讀物,而更像是為有一定技術基礎或者對該領域有強烈探索欲望的讀者量身打造的。書名中的“設計原理”四個字,就已經錶明瞭它將觸及到係統構建的底層邏輯和核心技術。我設想,書中會詳細剖析捷聯慣導係統的工作流程,從原始的傳感器數據采集,到數據預處理,再到核心的導航信息解算。對於加速度計和陀螺儀這兩種關鍵的慣性傳感器,我期待書中能深入講解它們的物理原理、工作機製、性能指標(如零偏、比例係數、噪聲密度、隨機遊走等),以及它們各自的優缺點。特彆是捷聯係統,傳感器直接固連在載體上,這意味著傳感器的測量軸會隨著載體的姿態發生變化,這種“捷聯”的特性是如何影響導航方程的建立,以及如何通過特定的數學變換來處理這些變化,從而實現精確的導航定位,這一點是我非常好奇的。我想,書中肯定會涉及到如何將慣性傳感器的輸齣(角速度和比力)轉化為導航係下的速度和位置信息,這其中必然涉及到大量的嚮量運算、坐標係轉換和微分方程的求解。我很想知道書中會用什麼樣的數學工具來闡述這些過程,例如歐拉角、四元數、方嚮餘弦矩陣等在描述載體姿態時的優劣勢,以及它們在導航算法中的具體應用。同時,我也期待書中能夠討論到實際工程中,如何對慣性傳感器進行標定和補償,以降低其固有的誤差,並進一步闡述卡爾曼濾波等現代濾波技術在慣性導航係統中的關鍵作用,如何有效地融閤多種信息源,抑製誤差纍積,提高導航係統的精度和可靠性。這本書仿佛是一個藏寶圖,指引我進入慣性導航的深層世界,去發掘那些隱藏在復雜公式和算法背後的精妙設計。

評分

這本書的書名《捷聯式慣性導航係統設計原理》本身就充滿瞭技術感和專業性,讓我對它充滿瞭好奇。我一直對導航技術,尤其是那些不依賴外部信號的自主導航係統非常感興趣,而捷聯慣導正是其中的佼佼者。想象一下,在GPS信號失效的深海、太空,或者被電子乾擾的戰場上,一個能夠獨立感知自身運動狀態的係統,那該是多麼強大的能力。這本書的標題暗示瞭我將深入瞭解這種“大腦”,是如何通過內置的傳感器——陀螺儀和加速度計——來感知三維空間中的加速度和角速度,並在此基礎上進行積分運算,最終推算齣載體的速度、位置和姿態。我期待書中能詳細闡述如何將這些傳感器的數據進行有效的融閤處理,如何剋服傳感器本身的噪聲、漂移和誤差,以及如何設計復雜的算法來補償這些不確定性。這不僅僅是理論的堆砌,更關乎實際工程中的諸多挑戰。例如,對於捷聯係統而言,傳感器直接安裝在載體框架上,其姿態變化會直接影響到傳感器的測量軸嚮,這就需要引入復雜的平颱更新方程和姿態解算。我非常想知道書中是如何解釋這些數學模型和轉換關係的,例如四元數、方嚮餘弦矩陣等在姿態錶示中的作用,以及它們如何應用於捷聯係統的方程推導。此外,對於慣性導航係統來說,誤差纍積是一個永恒的難題,如何通過精密的校準、濾波技術(如卡爾曼濾波)來抑製和補償誤差,從而保證導航的精度和連續性,這是我特彆期待看到的內容。這本書的名字讓我感覺它就像一位經驗豐富的工程師,要將自己多年的心血和智慧毫無保留地傳授給我,帶領我一步步解開捷聯慣導的奧秘,從基礎概念到核心設計,再到實際應用中的考量。我預感,讀完這本書,我對“導航”這個詞的理解將不再僅僅停留在地圖和定位,而是會上升到一個全新的、更深層次的維度,認識到自主導航的強大潛力和無盡可能。

評分

《捷聯式慣性導航係統設計原理》這個書名,充滿瞭專業性,讓我對它充滿瞭好奇和期待。我一直對那些能夠在復雜環境中實現自主導航的技術非常著迷,而捷聯慣導係統正是其中的佼佼者。我期待這本書能夠深入地探討“設計原理”,不僅僅是介紹概念,更是要揭示其內在的邏輯和精妙的設計。我預感書中會從慣性導航的基本原理開始,詳細講解陀螺儀和加速度計如何測量載體的運動狀態,以及如何通過積分運算來計算速度和位置。對於“捷聯”這個特性,我希望書中能夠給予充分的解釋。它意味著傳感器直接安裝在載體上,其測量軸會隨著載體的姿態而變化,這給導航算法帶來瞭獨特的挑戰。我期待書中能詳細闡述如何處理這種姿態變化帶來的坐標係轉換,以及如何推導齣相應的導航方程。這其中涉及到的數學工具,如矩陣運算、四元數、方嚮餘弦矩陣等,我希望能得到清晰的講解和深入的應用分析。此外,慣性導航係統的精度很大程度上取決於誤差的抑製。傳感器本身的噪聲、零偏、安裝誤差等都會隨著時間纍積。我非常希望書中能夠詳細介紹如何利用卡爾曼濾波等先進的濾波技術來估計和補償這些誤差,從而保證導航係統的長期可靠性和高精度。這本書的名字給我一種感覺,它就像一位經驗豐富的導師,要一步步帶領我走進捷聯慣導設計的殿堂,讓我理解其每一個環節背後的深刻道理。

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