第1章 绪论
1.1 航空器与航天器
1.1.1 空与天
1.1.2 航空器与航天器的定义
1.2 航天器导航
1.2.1 航天器组成
1.2.2 制导、导航与控制系统
1.2.3 航天器导航系统
1.3 航天导航技术进展
1.3.1 惯性导航
1.3.2 卫星导航
1.3.3 天文导航
1.3.4 地形辅助导航
1.3.5 视觉导航
1.3.6 组合导航
1.4 本教材所包含的内容
1.5 MATLAB编程语言简介
1.5.1 软件界面简介
1.5.2 常用的操作命令
1.5.3 m文件
1.5.4 绘图
习题
第2章 相关基础
2.1 数学基础
2.1.1 量
2.1.2 矩阵
2.1.3 向量-矩阵运算
2.1.4 数值积分
2.1.5 概率
2.1.6 随机变量
2.1.7 随机过程
2.2 坐标系和时间系统
2.2.1 三维直角坐标系
2.2.2 天球坐标系
2.2.3 时间系统
2.2.4 地球重力场模型
习题
第3章 惯性导航
3.1 惯性仪器原理
3.1.1 加速度计
3.1.2 陀螺仪
3.2 惯性仪器标定及误差建模
3.2.1 转台标定及误差补偿
3.2.2 随机误差建模
3.3 捷联惯导解算
3.3.1 姿态解算
3.3.2 速度解算
3.3.3 位置解算
3.4 初始对准
3.4.1 静基准对准
3.4.2 动基座组合对准
3.4.3 传递对准
3.5 高动态惯导解算
3.5.1 二子样惯导解算方法
3.5.2 四子样解算算法
习题
第4章 卫星导航
4.1 无线电定位原理
4.2 卫星信号结构
4.2.1 载波
4.2.2 测距码
4.2.3 导航电文
4.2.4 星上信号
4.3 全球卫星导航系统结构简介
4.4 卫星信号的传输
4.4.1 信号衰减
4.4.2 信号延时
4.4.3 Doppler频移
4.5 接收卫星信号的处理和导航解算
4.5.1 信号解调原理
4.5.2 接收信号的处理流程
4.5.3 基带处理
4.5.4 数据解码
4.5.5 伪距定位
4.5.6 多普勒测速
4.5.7 精度因子
习题
第5章 地形辅助导航
5.1 TAN系统简介
5.1.1 系统组成
5.1.2 高程测量传感器
5.1.3 基准地图
5.1.4 匹配算法
5.2 SITAN算法
5.2.1 确定搜索范围
5.2.2 并行Kalman滤波算法设计
5.2.3 地形线性化方法
5.2.4 匹配准则
5.2.5 流程框图
5.3 TERCOM算法
5.3.1 搜索范围的确定
5.3.2 匹配准则
5.4 3D Zernike矩匹配算法
5.4.1 3D Zernike矩
5.4.2 特征向量
5.4.3 阶次和模板
5.4.4 匹配准则
习题
第6章 视觉导航
6.1 成像模型与摄像机标定
6.1.1 相机成像模型
6.1.2 摄像机标定
6.2 视觉位姿测量
6.2.1 基于视觉的目标方位测量
6.2.2 基于单目视觉的位姿测量
6.2.3 基于立体视觉的近距离目标空间位姿测量
6.3 特征提取和特征匹配
6.3.1 图像预处理
6.3.2 特征提取
6.3.3 特征匹配
6.4 视觉导航应用举例
6.4.1 基于空间对接环的相对位姿测量
6.4.2 视觉SLAM
习题
第7章 天文导航
7.1 天体敏感器
7.1.1 太阳敏感器
7.1.2 地球敏感器
7.1.3 恒星敏感器
7.2 基于星敏感器的星光定姿原理
7.2.1 星表
7.2.2 星敏感器定姿算法
7.2.3 星图模拟
7.3 纯几何天文定位方法
7.3.1 航海天文定位方法
7.3.2 空间纯几何天文定位方法
7.4 基于敏感地平的天文定位方法
7.4.1 直接敏感地平法
7.4.2 间接敏感地平法
习题
第8章 组合滤波算法基础
8.1 最优估计
8.1.1 估计
8.1.2 最优估计的一般过程
8.2 状态预测
8.2.1 有色噪声
8.2.2 线性系统模型
8.2.3 状态预测
8.3 状态滤波
8.3.1 量测建模
8.3.2 最小二乘估计
8.3.3 最小方差估计
8.3.4 概率最大估计
8.4 Kalman滤波算法
8.4.1 递推滤波算法
8.4.2 模型建立
8.4.3 算法推导
8.4.4 离散Kalman滤波算法
8.4.5 Kalman滤波使用方法
8.4.6 Kalman滤波性能分析方法
习题
第9章 惯性基组合导航
9.1 卫星/惯性组合
9.1.1 组合模式
9.1.2 松组合模式
9.1.3 紧组合模式
9.1.4 超紧组合模式
9.1.5 深组合模式
9.2 天文/惯性组合
9.2.1 状态建模
9.2.2 量测建模
习题
参考文献