導航概論（第二版）

目錄
第二版前言
第一版前言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 導航的歷史 1
一、生物導航 1
二、古代導航技術(shù) 2
三、現(xiàn)代導航技術(shù) 5
第二節(jié) 導航的概念及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域 6
一、導航的概念 6
二、導航相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域 9
第三節(jié) 導航的作用 11
一、導航對航行安全的重要作用 11
二、導航對制導武器的重要作用 11
三、導航對武器系統(tǒng)平臺的重要作用 12
四、導航對網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的重要作用 13
思考題 13
第二章 導航坐標系 15
第一節(jié) 主要坐標系 15
一、坐標系的類型 15
二、常用導航坐標系 16
第二節(jié) 坐標系變換 21
一、坐標系的表示 22
二、坐標系位置參數(shù)變換 22
三、坐標系間角度關(guān)系表示 23
四、常用坐標系變換 26
第三節(jié) 大地坐標系 31
一、地球形體數(shù)學描述 31
二、常用大地坐標系 32
思考題 36
第三章 定位導航時間參數(shù) 38
第一節(jié) 定位參數(shù) 38
一、緯度 39
二、經(jīng)度 41
三、高度 42
第二節(jié) 導航參數(shù) 44
一、速度 44
二、距離 46
三、航向方位參數(shù) 47
四、姿態(tài)參數(shù) 49
五、航行參數(shù) 50
第三節(jié) 時間參數(shù) 51
一、時間 51
二、頻率 55
思考題 56
第四章 直接定位 58
第一節(jié) 直接定位基本原理 58
一、引例 58
二、直接定位通用公式 59
三、位置函數(shù) 60
四、直接定位的特點 60
第二節(jié) 地文定位原理 61
一、基于角度測量的多點定位 61
二、基于距離測量的多點定位 63
三、三角定位 63
四、單點角度距離定位與單點移線定位 63
第三節(jié) 天文定位原理 65
一、天文定位基本原理 65
二、基于高度角的位置函數(shù) 65
三、基于高度差的航海天文定位 66
第四節(jié) 衛(wèi)星定位原理 68
一、基于距離測量的衛(wèi)星定位原理 69
二、基于距離增量的子午儀衛(wèi)星定位原理* 72
三、基于圓錐交匯的銥星衛(wèi)星定位原理* 74
第五節(jié) 無線電定位原理 75
一、基于測距差的雙曲線定位系統(tǒng) 76
二、基于單點方位距離的定位系統(tǒng) 77
三、基于鄰近定位的定位系統(tǒng)* 78
第六節(jié) 測角與測距方法 78
一、測角方法 78
二、測距方法 81
思考題 83
第五章 矢量觀測航姿測量 85
第一節(jié) 矢量測姿原理 85
一、雙矢量直接測姿原理 86
二、多矢量直接測姿原理 87
三、直接航姿測量的特點 87
第二節(jié) 地磁航姿測量原理 88
一、地磁測向測姿基本原理 88
二、地磁測向測姿的環(huán)境磁場影響 89
三、磁羅經(jīng) 90
第三節(jié) 天文航姿測量原理 92
一、星敏感器測量原理 92
二、多矢量天文測姿原理 94
三、姿態(tài)已知的天文定位原理 95
第四節(jié) 衛(wèi)星航姿測量原理* 95
一、載波相位測量原理 95
二、衛(wèi)星導航測姿基本原理 96
三、衛(wèi)星導航測姿基本特點 97
第五節(jié) 慣性航姿測量原理* 97
一、慣性航姿測量基本情況 97
二、直接法與間接法 97
思考題 99
第六章 速度測量 101
第一節(jié) 主要測速原理 101
一、基于運動學原理的速度解算 101
二、基于動力系統(tǒng)的速度測量 103
三、基于物理效應的速度測量 103
第二節(jié) 伯努利測速 104
一、伯努利水壓測速原理 104
二、水壓計程儀 105
三、空速管 106
第三節(jié) 法拉第測速 106
一、法拉第原理 106
二、電磁計程儀 107
第四節(jié) 多普勒測速 108
一、多普勒效應 108
二、多普勒計程儀工作原理 109
第五節(jié) 聲相關(guān)測速 111
思考題 112
第七章 平臺穩(wěn)定航姿測量 114
第一節(jié) 慣性穩(wěn)定平臺 114
一、陀螺儀基本特性 114
二、陀螺穩(wěn)定系統(tǒng)的種類 116
三、單軸陀螺穩(wěn)定系統(tǒng) 117
第二節(jié) 陀螺地平儀與陀螺羅經(jīng) 118
一、陀螺地平儀 118
二、陀螺羅經(jīng) 120
第三節(jié) 平臺羅經(jīng) 123
一、三軸穩(wěn)定平臺 124
二、平臺羅經(jīng)工作原理 125
三、航姿角度直接測量 127
思考題 130
第八章 推算導航 132
第一節(jié) 推算定位 133
一、航跡推算基本情況 133
二、航跡推算基本方法 133
三、航跡推算的特點 135
第二節(jié) 慣性導航原理 135
一、慣性導航基本原理 135
二、平臺式慣性導航系統(tǒng) 138
第三節(jié) 捷聯(lián)式慣性導航原理 141
一、捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)基本情況 141
二、捷聯(lián)式慣性導航基本原理 143
三、捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)初始對準 147
四、捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)的特點 151
思考題 152
第九章 組合導航 154
第一節(jié) 組合導航基本情況 154
一、組合導航的概念 154
二、組合導航的種類 155
第二節(jié) 組合導航原理 157
一、卡爾曼濾波基本原理 157
二、遞推貝葉斯估計基本原理* 160
三、組合導航基本原理 162
第三節(jié) 地理信息與地球物理場* 166
一、地理信息與地球物理場基本情況 166
二、地形基礎(chǔ)知識 167
三、重力場基礎(chǔ)知識 169
四、地磁場基礎(chǔ)知識 173
第四節(jié) 匹配組合導航* 175
一、匹配定位原理 176
二、地形參考導航 178
三、重力匹配導航 182
四、地磁匹配導航 184
思考題 185
第十章 時間統(tǒng)一 187
第一節(jié) 時間頻率基準 187
一、天文鐘 188
二、石英晶體諧振器 188
三、原子鐘 191
第二節(jié) 授時系統(tǒng) 192
一、有線直連同步 193
二、無線時間同步 195
三、時間同步方法比較 199
第三節(jié) 時間統(tǒng)一系統(tǒng) 199
一、守時系統(tǒng) 200
二、授時監(jiān)測發(fā)播系統(tǒng) 200
三、時頻終端設(shè)備 201
四、時間統(tǒng)一保障系統(tǒng) 202
五、時間統(tǒng)一技術(shù)的發(fā)展 202
思考題 204
第十一章 主要導航技術(shù) 206
第一節(jié) 無線電導航技術(shù) 207
一、無線電導航基礎(chǔ)知識 207
二、無線電導航的種類及特點 212
三、典型的無線電導航系統(tǒng) 214
四、典型的衛(wèi)星導航系統(tǒng) 221
第二節(jié) 聲學導航技術(shù) 225
一、水聲導航基礎(chǔ)知識 225
二、水聲測深儀系統(tǒng) 230
三、水聲基線定位系統(tǒng) 232
第三節(jié) 光學導航技術(shù) 237
一、天文導航基礎(chǔ)知識 237
二、艦艇天文導航裝備 241
三、其他光學導航裝置 242
第四節(jié) 慣性導航技術(shù) 245
一、慣性元件基礎(chǔ)知識 245
二、慣性導航系統(tǒng) 250
三、慣性裝備體系 252
思考題 253
第十二章 綜合導航系統(tǒng)與綜合艦橋系統(tǒng) 255
第一節(jié) 艦艇綜合導航系統(tǒng) 255
一、艦艇綜合導航系統(tǒng)的概念、特點及發(fā)展 255
二、艦艇綜合導航系統(tǒng)體系架構(gòu) 257
三、無人水下航行器導航系統(tǒng)* 260
第二節(jié) 電子海圖 263
一、海圖投影基礎(chǔ)知識 263
二、電子海圖基礎(chǔ)知識 264
三、電子海圖系統(tǒng) 265
第三節(jié) 船舶常用組合導航設(shè)備 267
一、無線電助航設(shè)備 267
二、航跡自動標繪儀 269
三、航行數(shù)據(jù)記錄儀 270
第四節(jié) 海洋環(huán)境測量設(shè)備 270
一、氣象導航基本概念 270
二、海洋水文氣象要素觀測設(shè)備 271
第五節(jié) 自動操舵儀 275
一、自動舵基本概念 275
二、自動舵基本原理 276
第六節(jié) 綜合艦橋系統(tǒng) 280
一、綜合艦橋系統(tǒng)的概念 280
二、綜合艦橋系統(tǒng)的發(fā)展 281
思考題 284
參考文獻 286
附錄 重要符號列表 288