GNSS慣性導航組閤(第3版) 暢銷書籍 通信教材 正版GNSS 慣性導航組閤(第3版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美莫欣德 S. 格雷瓦爾，安格斯 P. 安德魯 著

圖書標籤:

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• 導航技術
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店鋪： 智勝圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121278754

商品編碼：29793914485

包裝：平裝

齣版時間：2016-01-01

基本信息

商品名稱：	GNSS慣性導航組閤(第3版) 暢銷書籍 通信教材 正版GNSS 慣性導航組閤(第3版)	開本：
作者：	(美)莫欣德 S. 格雷瓦爾, 安格斯 P. 安德魯	頁數：
定價：	88.00元	齣版時間：	2016-01-01
ISBN號：	9787121278754	印刷時間：
齣版社：	電子工業齣版社	版次：	1
商品類型：		印次：

插圖目錄內容提要全書共12章，章綜述瞭GNSS、INS和GNSS/INS組閤的發展現狀和應用情況；第2、3章分彆介紹瞭衛星導航和慣性導航的基本知識；第4章詳細介紹瞭原有GPS信號的特性，並著重介紹瞭GPS現代化、GLONASS、Galileo等的基本情況；第5、6章介紹瞭GNSS天綫和接收機設計；第7章分析瞭GNSS數據誤差，著重介紹瞭多徑問題及其消除方法；第8、9章分彆介紹瞭差分GNSS和GNSS及GEO信號完好性等內容，0章重點研究瞭卡爾曼濾波，介紹瞭幾種不同的卡爾曼濾波實現方法；1章對慣性導航係統的主要誤差進行瞭深入分析；2章係統研究瞭GNSS/INS組閤的原理及數學建模、性能分析等內容。編輯推薦作者介紹陳軍：中人民63880部隊技術部工程師，參加翻譯、編寫齣版瞭多部專著。

智能齣行新紀元：探尋定位導航的無限可能 在現代社會，精準、可靠的定位導航技術已經滲透到我們生活的方方麵麵，從日常齣行導航到高精度的工業應用，它扮演著至關重要的角色。然而，單一的定位技術往往難以滿足日益增長的復雜場景需求。 GNSS（全球導航衛星係統）憑藉其全球覆蓋的優勢，為我們提供瞭基本的定位信息；但當衛星信號受到遮擋、乾擾，或是在室內、隧道等環境中時，其精度和可用性便會大打摺扣。而慣性導航係統（INS）則是一種能夠獨立工作的導航方式，它通過測量載體的加速度和角速度來推算位置、速度和姿態。當GNSS信號不可用時，慣性導航便能提供連續的導航信息，從而填補GNSS的“盲點”。 正是基於這種互補性，GNSS與慣性導航的組閤（GNSS/INS組閤導航）應運而生，並成為當前乃至未來一段時間內定位導航領域的研究熱點和技術發展方嚮。本書正是圍繞這一前沿技術，深入剖析其原理、關鍵技術、實現方法以及在各個領域的創新應用，旨在為讀者構建一個全麵、係統的GNSS/INS組閤導航知識體係。 第一章：定位導航技術基礎迴顧與挑戰 本章將帶領讀者迴顧和梳理當下主流的定位導航技術。我們將從GNSS係統的基本原理入手，深入講解GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou等主要衛星導航係統的構成、信號特點、定位原理以及影響精度的主要誤差源（如大氣延遲、多路徑效應、接收機噪聲等）。同時，我們也將探討GNSS在實際應用中遇到的典型挑戰，例如信號衰減、遮擋、城市峽榖效應、電離層擾動等，這些挑戰直接促使瞭對更魯棒、更精確導航解決方案的需求。 隨後，本章將重點介紹慣性導航係統的基礎知識。我們將詳細闡述慣性傳感器（加速度計和陀螺儀）的工作原理，以及如何通過積分算法（如歐拉積分、龍格-庫塔法）從原始的慣性測量單元（IMU）數據推算齣載體的姿態、速度和位置。我們將深入分析慣性導航係統固有的誤差纍積特性，即“誤差隨時間漂移”，並討論常用的誤差補償方法，為後續章節的組閤導航策略奠定理論基礎。 通過對單一技術的優缺點以及麵臨的挑戰進行深入剖析，讀者將對GNSS/INS組閤導航的必要性和優勢産生深刻的理解，為後續學習組閤導航的精髓做好充分準備。 第二章：GNSS/INS組閤導航的原理與融閤策略 本章是本書的核心內容之一，將詳細闡述GNSS/INS組閤導航的理論基礎和核心技術。我們將首先解析兩種導航係統如何通過信息融閤實現優勢互補。組閤導航的關鍵在於如何有效地融閤GNSS提供的絕對位置信息和INS提供的慣性測量信息，以獲得比單一係統更優的導航性能。 我們將重點介紹兩種主流的組閤導航濾波算法：卡爾曼濾波（Kalman Filter, KF）及其擴展形式——擴展卡爾曼濾波（Extended Kalman Filter, EKF）和無跡卡爾曼濾波（Unscented Kalman Filter, UKF）。卡爾曼濾波作為一種最優綫性估計器，在處理高斯噪聲過程中錶現齣色。我們將從數學原理上推導卡爾曼濾波的狀態預測和量測更新過程，並詳細講解如何將其應用於GNSS/INS組閤導航的狀態嚮量（包括位置、速度、姿態、IMU零偏等）估計。 此外，本章還將深入探討基於模型的組閤導航策略。我們不僅會講解“串聯式”（Loose Coupling）和“緊耦閤”（Tight Coupling）兩種最經典的融閤模式，還會介紹它們的優缺點以及適用的場景。“串聯式”是將GNSS和INS的解算結果分彆獲得後再進行融閤，實現相對簡單，但性能提升有限；而“緊耦閤”則直接將GNSS的原始僞距、多普勒等測量值與INS數據進行聯閤濾波，能夠充分發揮兩種係統的互補性，顯著提升導航精度和魯棒性，尤其是在GNSS信號受限的情況下。 同時，本章也將觸及更先進的組閤導航技術，如粒子濾波（Particle Filter）在處理非綫性、非高斯噪聲情況下的應用潛力，以及基於機器學習的融閤方法在應對復雜環境下的適應性。通過本章的學習，讀者將能夠深入理解GNSS/INS組閤導航的設計理念、濾波原理以及不同融閤策略的權衡選擇。 第三章：GNSS/INS組閤導航的誤差分析與補償 本章將聚焦於GNSS/INS組閤導航係統中的誤差源分析和有效的補償策略。雖然組閤導航顯著提升瞭係統的魯棒性和精度，但 residual 誤差依然存在，並且可能對特定應用産生影響。 我們將係統性地分析GNSS測量誤差在組閤導航中的傳播方式，包括接收機偏差、衛星軌道誤差、大氣延遲誤差等，以及它們如何通過濾波過程影響組閤導航的輸齣。針對INS部分，我們將深入分析IMU自身的噪聲、溫漂、尺度因子誤差、軸不對準等關鍵誤差項，並重點講解如何通過IMU標定（包括靜態標定和動態標定）來準確辨識和補償這些誤差。 更重要的是，本章將詳細闡述組閤導航中的誤差補償技術。我們將講解如何利用INS提供的高頻慣性信息來輔助GNSS進行動靜態模糊度固定（Ambiguity Resolution），以實現厘米級乃至毫米級的絕對定位精度。同時，我們還將討論如何利用組閤導航的輸齣信息，對GNSS和INS的誤差模型進行在綫辨識和補償，例如通過濾波過程估計IMU的陀螺儀零偏和加速度計偏差，並將其作為狀態嚮量的一部分進行實時更新和補償。 此外，本章還將探討多路徑效應、高動態下的姿態和速度估計誤差等在特定工況下可能齣現的挑戰，並介紹相應的誤差抑製和補償方法，例如使用GNSS接收機的載波相位信息、利用IMU的高頻數據進行平滑等。通過本章的學習，讀者將能夠更深刻地理解組閤導航係統的精度限製，並掌握有效的誤差分析和補償技術，為實現高精度、高可靠性的導航應用打下堅實基礎。 第四章：GNSS/INS組閤導航的實際應用與未來趨勢 在掌握瞭GNSS/INS組閤導航的原理、融閤策略和誤差補償技術後，本章將帶領讀者走進真實世界的應用場景，並展望未來的發展趨勢。 我們將詳細介紹GNSS/INS組閤導航在自動駕駛領域的關鍵作用。在自動駕駛車輛中，高精度、高可靠性的定位導航是實現安全、自主行駛的基石。GNSS/INS組閤導航能夠為車輛提供全天候、全場景的定位信息，即使在GNSS信號弱或丟失的情況下，依然能夠保證車輛的連續定位和路徑跟蹤。我們將探討組閤導航在車道級導航、高精度地圖匹配、傳感器融閤等方麵的具體實現。 此外，本章還將深入探討GNSS/INS組閤導航在航空航天領域的應用，例如高精度飛行器導航、無人機自主飛行、衛星姿態控製等。在這些領域，對導航的精度、穩定性和可靠性有著極高的要求，GNSS/INS組閤導航技術能夠有效地滿足這些嚴苛的需求。 同時，我們還將介紹GNSS/INS組閤導航在機器人技術、測繪工程、形變監測、智能手機等眾多領域的廣泛應用，展示其強大的適應性和解決實際問題的能力。 最後，本章將聚焦於GNSS/INS組閤導航的未來發展趨勢。我們將討論如何進一步提升組閤導航的精度和魯棒性，例如通過融閤更多傳感器（如激光雷達、視覺傳感器、輪速計等）來實現多源信息融閤，以及利用人工智能和深度學習技術來優化濾波算法和誤差模型。我們還將探討低成本IMU的性能提升、GNSS信號的抗乾擾和欺騙技術、以及北鬥三號等新一代GNSS係統對組閤導航帶來的機遇。 通過對實際應用案例的深入分析和對未來趨勢的展望，讀者將能夠清晰地認識到GNSS/INS組閤導航技術的重要價值和廣闊前景，並能為未來的研究和開發提供啓示。 本書旨在為相關領域的科研人員、工程技術人員、研究生以及對定位導航技術感興趣的讀者提供一份詳實、深入的學習資料。通過閱讀本書，您將能夠全麵掌握GNSS/INS組閤導航的核心理論、關鍵技術和前沿應用，為您的學習和工作提供堅實的支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實戰指導意義實在太強瞭，簡直可以作為工程師的案頭手冊來用。我最近正好在做一個涉及高動態目標的跟蹤項目，對短時導航精度要求極高，GNSS在城市峽榖環境下幾乎完全失效，完全依賴慣性導航，但時間一長誤差就積纍得非常誇張。我翻閱這本書的“緊耦閤”和“鬆耦閤”章節時，感覺像找到瞭救星。作者沒有停留在理論介紹，而是詳細講解瞭如何將GNSS的僞距、載波相位信息與IMU的測量數據在同一個濾波器框架內進行優化解算。特彆是它對狀態嚮量的設計和量測更新的雅可比矩陣的構造給齣的示例，非常貼閤實際需求。我按照書裏提到的一個簡化模型自己搭建瞭一個仿真環境跑瞭一下，結果發現精度相比我之前自己摸索的融閤算法有瞭質的飛躍，收斂速度也快瞭不少。這讓我深刻體會到，優秀的教材不僅僅是知識的搬運工，更重要的是它凝練瞭大量實踐經驗和工程智慧。對於我們這些需要將理論轉化為産品的研發人員來說，這種直接可操作性的內容價值韆金，絕對不是那些空泛地描述原理的書籍可以比擬的。

評分☆☆☆☆☆

這套書剛到手，沉甸甸的感覺就讓人心裏踏實。我之前在網上看瞭不少關於導航技術的資料，但總覺得零散不成體係，尤其是在涉及到不同傳感器數據融閤的時候，那些理論公式推導看得我頭暈腦脹。這本《GNSS慣性導航組閤（第3版）》給我的第一印象是邏輯性極強，結構安排得非常到位。它沒有上來就堆砌晦澀難懂的數學模型，而是先用清晰的脈絡勾勒齣整個導航係統的框架，讓你對“為什麼需要組閤”和“組閤的優勢在哪裏”有一個宏觀的認識。特彆是它對不同導航係統的優缺點分析，對比得非常到位，不像有些教材那樣隻是簡單羅列參數，而是深入剖析瞭各自在實際工程應用中可能遇到的瓶頸。我特彆留意瞭關於誤差源分析那一部分，作者顯然是下瞭大功夫的，把GNSS接收機固有的漂移、多路徑效應，以及IMU（慣性測量單元）的隨機遊走噪聲等問題，描述得細緻入微，讓人感覺作者本人就是在一綫操作過很多次。光是理解這些基礎的誤差特性，就已經比我之前看過的幾本入門書要深入得多。這本書的排版也很好，圖錶清晰，關鍵公式的推導步驟都給得非常完整，即便遇到比較復雜的卡爾曼濾波擴展形式，也能跟著作者的思路一步步推導下來，不會讓人感到無從下手。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和翻譯質量也值得稱贊，這對於一本技術密集型的教材來說非常重要。清晰的字體和高質量的紙張使得長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。更關鍵的是，它的術語翻譯非常專業且統一，這是技術教材的生命綫。在一些涉及到坐標係轉換和姿態描述（如四元數、歐拉角、鏇轉矩陣之間的轉換）的關鍵部分，作者的處理非常謹慎，沒有齣現不同章節之間術語不一緻的混亂情況，這在很多翻譯作品中是難以避免的瑕疵。我對比瞭書中涉及的幾個國際標準算法的描述，發現它基本都能與最新的國際標準保持同步，甚至在某些前沿算法的介紹上，其詳盡程度超過瞭同期齣版的很多外文原著的中文譯本。總的來說，這是一本集嚴謹性、前沿性和工程實用性於一體的典範之作，無論你是初學者還是資深工程師，都能從中汲取到極大的營養。

評分☆☆☆☆☆

我是一個偏嚮於係統理論研究的學生，所以我更看重的是它對底層數學原理的挖掘深度。這本第三版相較於前兩版，在非綫性濾波的章節做瞭巨大的更新，這一點非常吸引我。現代導航係統越來越依賴高精度的GNSS信號和高性能的IMU，這意味著係統的非綫性程度在不斷增加，傳統的綫性卡爾曼濾波已經力不從心。書中對擴展卡爾曼濾波（EKF）的局限性分析得非常透徹，並且花瞭大篇幅詳細介紹瞭無跡卡爾曼濾波（UKF）和中心差分卡爾曼濾波（CDKF）在導航係統中的具體應用和參數選擇。尤其是關於雅可比矩陣計算的細節處理，作者提到瞭在某些極端情況下直接使用數值微分可能引入的誤差問題，並建議瞭基於雅可比矩陣的解析錶達。這種對細節的把握，體現瞭編著者在理論前沿的深厚功底。閱讀這些內容時，我感覺就像在聽一位資深教授親自講解，條理清晰，邏輯縝密，讓我對非綫性估計理論有瞭更深層次的理解，不再是停留在公式的錶麵應用上。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我買這本書最初是衝著“暢銷”和“通信教材”的名頭來的，希望能找到一本能幫助我順利通過某項專業考試的參考書。但讀下來發現，它的深度遠超一般的應試教材。這本書的價值在於它構建瞭一個完整的知識體係，而不是零散的知識點堆砌。我尤其欣賞它在介紹完核心的導航算法之後，緊接著就引入瞭“係統性能評估”和“數據質量控製”這兩個至關重要的工程環節。它詳細闡述瞭如何設計閤理的測試方案，如何利用統計學方法來評估組閤導航係統的漂移率、均方根誤差（RMSE）等關鍵指標。對於我準備的那項考試中經常齣現的“導航係統可靠性分析”這類開放性問題，書中的分析框架提供瞭絕佳的思路。它告訴我們，一個好的導航係統不僅要算得準，還要知道自己算得準不準，以及在什麼環境下會失準。這種係統思維的培養，對於任何想在導航領域走得更遠的人來說，都是寶貴的財富，遠比死記硬背幾個公式要有價值得多。