惯导测试设备的检测及试验技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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任顺清，陈希军，王常虹 著

图书标签:

• 惯性导航
• 惯导测试
• 测试技术
• 试验技术
• 检测技术
• 精密仪器
• 导航系统
• 误差分析
• 可靠性
• 质量控制

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030549686

版次：31

商品编码：12252695

包装：平装

开本：32开

出版时间：2017-11-01

页数：372

正文语种：中文

内容简介

本书立足于惯导测试设备自身精度的检测方法以及惯性仪表在惯导测试设备上的试验方法，主要介绍惯导测试设备的轴系回转误差、轴线垂直度和相交度、角位置误差的检定、误差机理分析以及误差分离技术，角速率检测，设备位姿对准技术，惯性仪表在单轴转台、三轴转台、精密离心机、线振动台的试验技术。

目录

序
前言
第1章 绪论
1.1 惯导测试设备综述
1.1.1 惯导测试设备的发展现状
1.1.2 对惯导测试设备的要求
1.1.3 惯导测试设备的分类
1.1.4 国内外惯导测试设备的差距
1.2 惯导测试设备的检测仪器及检测方法
1.2.1 检测仪器
1.2.2 检测方法
1.3 惯性仪表试验方法综述
1.3.1 惯性仪表各种试验发展状况
1.3.2 测试技术的差距与发展趋势
1.3.3 测试技术发展的必要性
1.3.4 对惯性仪表测试技术的建议
1.4 本书内容结构
参考文献

第2章 基本知识
2.1 向量运算的基本知识
2.2 姿态矩阵的定义及基本性质
2.3 小角度变换矩阵的性质
2.4 齐次变换矩阵的性质
2.4.1 姿态矩阵与位姿矩阵
2.4.2 旋转和平移的综合变换阵
2.4.3 H变换的有序性
2.4.4 H变换的相对性
2.4.5 H变换的单向耦合性
2.4.6 小角度及平移变换的无序性
2.4.7 小角度旋转变换与小平移变换的解耦性
2.4.8 小角度旋转与小平移变换的相加性
2.5 周期函数的傅里叶级数
2.6 本章小结
参考文献

第3章 轴系回转误差的测试方法及应用
3.1 有关回转误差的术语
3.2 自准直仪一平面反射镜测试倾角回转误差
3.3 轴系回转误差测试数据中的一次谐波
3.3.1 一次谐振的机理分析
3.3.2 一次谐振的分离
3.3.3 一次谐振的测试实例
3.4 水平仪法测试竖直轴系的倾角回转误差
3.4.1 水平仪测量竖直轴系铅垂度的工作原理
3.4.2 水平仪测量倾角回转误差的四种数据处理方法
3.4.3 用水平仪和自准直仪测试回转误差方法的比较
3.5 径向、轴向回转误差的测试方法
3.5.1 标准球测量轴系的径向回转误差
3.5.2 轴向回转误差的测试方法
3.6 回转误差在球度检测补偿中的应用
3.6.1 气浮球的调心
3.6.2 球度的测试及误差分离
3.7 回转误差对精密离心机比力输入的影响分析
3.7.1 回转中心误差与回转轴心误差的计算
3.7.2 主轴一次谐波运动对离心机工作半径的影响
3.7.3 主轴回转误差的测试
3.7.4 回转误差对向心加速度的影响
3.7.5 倾角回转误差对重力加速度输入的影响
3.8 本章小结
参考文献

第4章 垂直度和平行度的测试技术
4.1 线和面的引出
4.2 打表法测量轴线垂直度
4.3 水平仪引出竖直轴线与平板法线
4.3.1 水平仪测试双轴转台的轴线垂直度
4.3.2 非整周旋转轴系竖直轴线铅垂度的测试与调整原理

第5章 相交度的测试技术
第6章 角位置误差的检定技术
第7章 测角系统的机电误差分离技术
第8章 角速率的测试方法
第9章 测试设备的位姿对准技术
第10章 惯性器件在单轴转台上的试验技术
第11章 惯性器件在三轴转台上的试验技术
第12章 惯性仪表在精密离心机上的测试方法
第13章 惯性仪表在线振动台上的测试方法

《惯性导航系统技术进展与应用》 内容概述： 本书深入探讨了惯性导航系统（INS）及其核心组成部分——惯性测量单元（IMU）的最新技术进展，并对其在航空航天、无人系统、智能交通、国防军事以及地质勘探等多个领域的广泛应用进行了详尽的阐述。全书聚焦于如何提升惯性导航系统的精度、可靠性、稳定性和适应性，以应对日益复杂和严苛的工作环境。 第一章：惯性导航系统基础理论与关键技术 本章将系统回顾惯性导航系统的基本原理，包括牛顿运动定律在导航中的应用，陀螺仪和加速度计的工作机制，以及IMU的数据融合与解算算法。重点将放在现代INS系统中常用的几种核心技术，例如： 高精度惯性传感器： 详细介绍激光陀螺、光纤陀螺、微机电系统（MEMS）陀螺以及挠性石英陀螺等主流惯性传感器的技术特点、性能指标、精度影响因素及最新发展趋势。分析不同传感器在精度、尺寸、功耗、抗干扰能力等方面的优劣，并结合实际应用场景探讨其选型原则。 捷联惯导系统（SINS）原理： 深入解析捷联惯导系统的导航信息（姿态、速度、位置）更新过程，重点阐述其姿态解算、速度递推和位置积分的数学模型。介绍误差模型建立、卡尔曼滤波（KF）、扩展卡尔曼滤波（EKF）以及无迹卡尔曼滤波（UKF）等状态估计算法在SINS中的应用，并分析不同滤波算法在精度和计算复杂度上的权衡。 惯性传感器误差分析与补偿： 详细剖析影响惯性传感器精度的各项误差源，包括零偏、比例因子误差、轴倾角误差、随机漂移、振动敏感误差、温度敏感误差等。介绍采用温度补偿、校准、模型补偿以及在线学习等方法对这些误差进行辨识和补偿的技术手段，从而显著提高INS的定位精度和导航时间。 组合导航技术： 探讨INS与其他导航系统（如GPS/GNSS、磁力计、气压计、轮速计、视觉传感器等）进行组合导航的技术原理与方法。重点介绍串联、并联、互补滤波等组合方式，以及不同传感器信息融合的协同增效机制，旨在克服单一导航系统固有的局限性，实现高精度、高可靠性的自主导航。 第二章：惯性导航系统的高精度化与智能化发展 本章将聚焦于惯性导航系统在精度和智能化方面的最新突破，探讨如何通过技术创新实现更高的导航性能。 微机电系统（MEMS）惯性传感器的突破： 详细介绍新一代MEMS陀螺和加速度计在结构设计、制造工艺、材料选择等方面的创新，以及如何通过提高传感器的稳定性和抗干扰能力来提升其精度。探讨MEMS技术在小型化、低成本化和集成化方面的优势，以及其在消费级和工业级应用中的潜力。 原子钟与原子陀螺的应用： 介绍原子钟和原子陀螺等下一代惯性传感器在提升导航精度方面的革命性潜力。分析基于原子共振原理的陀螺仪和加速度计的工作机制，探讨其超高稳定性和低漂移特性，以及其在深空探测、高精度测量等前沿领域的应用前景。 人工智能与机器学习在惯导中的应用： 深入探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）技术在惯导系统中的应用，包括利用深度学习模型进行惯性传感器误差建模与补偿，利用强化学习优化导航策略，以及利用AI进行传感器异常检测与故障诊断。分析AI如何赋能惯导系统实现更强的自适应能力和更高的自主性。 抗干扰与抗欺骗技术： 重点研究惯性导航系统在面对复杂电磁环境、GPS信号丢失或受到欺骗攻击时的鲁棒性问题。介绍如何通过多源传感器融合、抗干扰算法设计、信号处理技术以及独立的惯性自主导航能力来保障系统的正常运行和导航信息的可靠性。 低成本高精度惯导系统的实现： 探讨在保证一定精度要求的前提下，通过优化传感器设计、简化系统结构、采用高效算法等手段，实现低成本高性能惯导系统的技术途径，以拓宽惯导系统在更广泛领域的应用。 第三章：惯性导航系统在关键领域的典型应用 本章将以实际应用案例为切入点，详细阐述惯性导航系统在航空航天、无人系统、智能交通、国防军事和地质勘探等领域的具体应用，以及其在这些领域所扮演的关键角色。 航空航天应用： 深入分析INS在飞机、导弹、火箭、卫星等航空航天器上的核心导航功能，包括起飞、巡航、着陆、轨道机动、姿态控制等。介绍其在无GPS环境下自主导航、惯性制导和误差补偿方面的作用。讨论高空高速飞行对惯导系统提出的特殊挑战以及解决方案。 无人系统（无人机、无人车、无人船）应用： 详细阐述INS在无人系统中的广泛应用，包括自主导航、路径规划、精准定位、环境感知、姿态稳定等。分析不同类型无人系统对惯导系统在尺寸、功耗、成本、精度等方面的不同需求，以及如何通过组合导航技术实现更优的性能。 智能交通与自动驾驶： 探讨INS在汽车自动驾驶、高级驾驶辅助系统（ADAS）中的关键作用，包括车辆定位、姿态感知、车道保持、障碍物规避、高精度地图构建等。分析INS如何弥补GNSS信号弱或丢失时的导航盲区，以及如何与其他传感器协同工作，提升自动驾驶的安全性与可靠性。 国防军事应用： 重点介绍INS在军事领域的应用，如精确制导武器的惯性制导、单兵定位与导航、无人作战平台（UAVs, UGVs, UUVs）的自主作业、潜艇导航、侦察监视等。分析军用级INS对精度、可靠性、抗干扰性、保密性等方面的严苛要求。 地质勘探与科学测量： 阐述INS在地质勘探、地震监测、地球物理测量、测绘工程等领域的应用，例如钻井定位、地下管线探测、地表形变监测、高精度地形测绘等。分析INS在复杂地形、GPS信号受限环境下提供可靠定位信息的优势。 水下与地下导航： 深入探讨INS在水下机器人、潜艇、矿井勘探等GPS信号无法到达环境中的自主导航能力。分析水下运动的复杂性对INS提出的挑战，以及如何通过声学定位、里程计等辅助手段提升水下导航的精度。 第四章：惯性导航系统的测试与评估方法 本章将系统介绍惯性导航系统的检测和试验技术，为确保系统性能达标、优化设计和验证可靠性提供科学的方法论。 惯性传感器单体测试： 详细阐述对陀螺仪和加速度计进行静态和动态测试的方法。包括零偏稳定性测试、刻度因子稳定性测试、轴间耦合误差测试、振动敏感性测试、温度敏感性测试等。介绍如何使用高精度测试设备（如转台、振动台、温箱）来获取精确的传感器性能数据。 惯导系统整体性能评估： 介绍对整个惯导系统进行集成测试的流程和方法。包括不同导航模式下的位置精度、速度精度、姿态精度评估。重点介绍在模拟和实际环境下的长期稳定性测试、动态性能测试、抗干扰能力测试等。 模拟仿真测试： 详细阐述惯导系统仿真测试平台的搭建与应用。介绍如何通过高精度仿真模型来模拟各种运动状态、环境干扰和传感器误差，以进行系统设计验证、算法优化和性能预测。分析仿真测试在降低开发成本、缩短研发周期方面的优势。 实地测试与野外试验： 介绍惯导系统在实际应用场景下的实地测试方法。包括各种交通工具、无人平台上的导航性能验证。重点分析如何设计合理的测试路线、采集真实数据、进行数据后处理和误差分析，以全面评估系统的实际性能。 数据采集与分析工具： 介绍常用的惯导系统测试数据采集系统、数据记录设备和数据分析软件。讲解如何进行数据预处理、误差辨识、统计分析、图形化展示等，以直观地评估系统性能。 标准与规范： 介绍惯性导航系统在不同应用领域（如航空、汽车、军事）的相关测试标准和技术规范，指导读者按照行业标准进行检测和评估。 《惯性导航系统技术进展与应用》旨在为从事惯性导航系统研究、设计、开发、集成和应用的技术人员、科研人员以及相关专业的学生提供一本全面、深入、实用的参考书籍。本书力求理论与实践相结合，既有扎实的理论基础，又有丰富的应用实例，有助于读者深刻理解惯性导航系统的核心技术，掌握其最新发展动态，并能将其应用于实际工程项目，推动惯性导航技术的进步与发展。

评分☆☆☆☆☆

我的目光被《惯导测试设备的检测及试验技术》这本厚重的书籍所吸引。从其封面到书名，都传递出一种严谨、专业的气息，让我联想到那些在幕后默默支撑着尖端科技发展的工程师们。我一直对惯性导航系统（INS）在现代工业和军事领域中的核心地位抱有极大的好奇心。INS，作为一种自主的导航和定位技术，其稳定性和精确性是衡量一个国家科技实力的重要指标之一。因此，这本书的出现，对我来说，就像是为我打开了一扇通往精密仪器世界的大门。我预计书中会详细阐述如何对这类复杂且精密的设备进行一系列科学、系统化的检测和试验。这可能包括从传感器本身的性能验证，到整个INS系统的集成测试，再到在各种模拟和真实环境下的性能表现评估。我非常有兴趣了解，到底有哪些技术手段和方法，能够确保这些“看不见”的导航系统在关键时刻“看得准”，并且“跑得稳”。这本书的价值，我想，不仅仅在于知识的传递，更在于它所代表的那种对技术极致追求的精神，以及对安全和可靠性的不懈承诺。

评分☆☆☆☆☆

一拿到这本《惯导测试设备的检测及试验技术》，我的第一印象是它的一本非常实用的技术指导手册。从书名就能够感受到它聚焦于一个非常专业且重要的领域——惯性导航系统（INS）的测试。我对INS在航空航天、国防军事以及高端制造业中的应用一直都非常感兴趣，因为它们是实现精确导航和定位的核心技术。我猜想这本书的内容会非常详尽，可能会包含：如何设计和搭建测试平台；各种惯性传感器（如陀螺仪、加速度计）的性能指标及测试方法；INS系统整体的集成测试和标定流程；以及在不同环境条件下（如温度、振动、冲击）的试验要求和评估标准。也许书中还会引用大量的行业标准、规范和案例分析，为读者提供切实可行的操作指南。对于那些需要在实际工作中接触或研发INS设备的技术人员来说，这本书的价值可能不言而喻，因为它能够帮助他们解决实际遇到的技术难题，提高工作效率和测试精度。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本《惯导测试设备的检测及试验技术》时，我立刻被它沉甸甸的厚度和精美的装帧所吸引。书页的质感非常棒，那种细致的触感让人觉得内容一定是用心打磨过的。从书名来看，它无疑指向了惯性导航系统这一复杂而关键的领域。我一直对那些能够指引飞机、潜艇甚至火箭在茫茫太空或深海中精准定位的系统感到着迷。这本书的标题暗示了它会深入探讨如何对这些至关重要的设备进行严苛的检测和试验，确保它们在各种极端环境下都能正常工作。我猜想，书中的内容会涵盖从理论基础到实际操作的方方面面，比如惯性传感器的原理、数据处理算法、误差分析以及各种模拟和实地试验的方法。我尤其期待能了解到那些能够揭示设备性能极限、保障其稳定可靠性的技术细节。对于像我这样对科学技术充满求知欲的人来说，这样一本能够深入剖析某一尖端技术领域的著作，无疑是难得的学习机会，能够让我对现代科技的脉搏有更深切的体会。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引我的，那种沉稳的蓝色调，配上清晰的书名，一看就是一本专业性很强的读物。拿到手里，纸张的质感也不错，厚实而富有弹性，闻起来有淡淡的书香，这对于我这种喜欢沉浸在阅读体验中的人来说，是个加分项。翻开目录，看到里面涉及的内容，我猜想这应该是一本关于航空航天、军事工业或者精密仪器制造领域的技术手册，里面肯定会介绍各种高精尖的测试设备，以及如何进行严格的检测和试验。我个人对这方面了解不多，但一直对背后那些支撑着现代科技发展、保证其可靠性的技术细节充满好奇。我想，这本书应该会像一扇窗户，让我窥见那些平日里不为人知的精密测试世界。也许里面会详细介绍各种传感器的原理，或者复杂的算法模型，甚至是那些确保设备万无一失的流程和标准。光是想想，就觉得这一定是一次充满知识探索的旅程，能够拓展我的视野，了解工业界在追求极致精确和稳定方面付出的努力。

评分☆☆☆☆☆

在众多技术书籍中，《惯导测试设备的检测及试验技术》以其直观的专业性脱颖而出。翻阅这本书，可以想象到它是一部深入探讨惯性导航系统（INS）在工程实践中如何被严谨地评估和验证的权威指南。我个人对于INS在现代交通、航空航天以及国防安全中的关键作用一直抱有浓厚的兴趣。这类系统能够独立地感知和计算载体的运动状态，而无需外部信号，这本身就充满了技术魅力。这本书的标题表明，它将重点关注如何通过一系列精密的检测和试验，来确保INS设备的性能指标、稳定性和可靠性达到行业或军事标准。我推测书中的内容会非常丰富，可能包括但不限于：不同类型惯性传感器（如光纤陀螺、MEMS加速度计）的原理性介绍、性能测试方法，以及对整个INS组合导航系统的动态性能、静态精度、环境适应性等方面的全面评估。此外，它可能还会涵盖相关的试验设备、测试流程、数据分析工具和故障诊断技巧。对于任何一个从事相关领域的技术研发、质量控制或工程应用的人员来说，这本手册都可能成为不可或缺的参考工具，帮助他们深入理解并掌握INS设备的测试精髓。