冗余捷联惯组信息处理技术

本书是关于冗余捷联惯组信息处理技术的学术著作。全书共6章，包括绪论、基本理论、冗余捷联惯组安装配置、冗余捷联惯组误差标定、冗余捷联惯组故障诊断、冗余捷联惯组信息融合等内容。本书可作为高等院校导航制导与控制、飞行器控制与信息工程相关专业高年级本科生、研究生的教学用书和参考书，也可供相关专业的科研人员和工程技术人员阅读参考。

前言
第1章 绪论1
1.1 应用背景及研究意义1
1.2 研究现状2
1.2.1 冗余捷联惯组安装配置研究现状2
1.2.2 冗余捷联惯组误差标定研究现状3
1.2.3 冗余捷联惯组故障诊断研究现状5
1.2.4 冗余捷联惯组信息融合研究现状9
1.3 本书的主要内容和特色10
第2章 基本理论12
2.1 引言12
2.2 常见坐标系定义12
2.3 捷联惯导系统工作原理13
2.4 捷联惯导微分方程介绍13
2.5 捷联惯导误差方程推导15
2.5.1 姿态误差方程15
2.5.2 速度误差方程16
2.5.3 位置误差方程16
2.6 卡尔曼滤波基本原理17
2.7 因子图算法基本原理19
2.8 本章小结20
第3章 冗余捷联惯组安装配置21
3.1 引言21
3.2 冗余捷联惯组安装配置精度评价21
3.2.1 冗余捷联惯组测量模型21
3.2.2 精度很优评价准则23
3.3 冗余捷联惯组安装配置可靠性评价24
3.3.1 传感器的可靠性模型24
3.3.2 可靠性评价准则24
3.4 冗余捷联惯组故障检测与隔离性能评价27
3.5 不同传感器数目下的很优配置方案28
3.5.1 四传感器配置方案28
3.5.2 六传感器配置方案32
3.5.3 任意数目传感器配置方案38
3.6 本章小结41
第4章 冗余捷联惯组误差标定42
4.1 引言42
4.2 冗余捷联惯组误差模型42
4.2.1 零偏误差模型42
4.2.2 标度因数误差模型43
4.2.3 安装误差模型43
4.2.4 随机噪声误差模型45
4.2.5 冗余捷联惯组误差标定模型45
4.3 冗余捷联惯组标定模型可观测性47
4.3.1 基于SVD分解的可观测性指标47
4.3.2 冗余捷联惯组标定模型可观测性矩阵重构优化49
4.3.3 冗余捷联惯组标定模型可观测性分析50
4.4 冗余捷联惯组在线标定53
4.4.1 在线标定方法53
4.4.2 在线标定仿真64
4.5 本章小结77
第5章 冗余捷联惯组故障诊断78
5.1 引言78
5.2 冗余捷联惯组三通道故障检测理论78
5.2.1 三通道故障检测原理78
5.2.2 滤波参数分析84
5.2.3 仿真分析84
5.3 改进等价空间法故障检测方法88
5.3.1 改进广义似然比法88
5.3.2 算法仿真91
5.4 改进主元分析法故障检测方法94
5.4.1 主元分析法故障检测原理94
5.4.2 改进主元分析法流程99
5.4.3 仿真分析100
5.5 基于神经网络的故障检测方法104
5.5.1 基于神经网络的冗余捷联惯组故障检测原理104
5.5.2 冗余捷联惯组故障特征提取和训练分类105
5.5.3 冗余捷联惯组故障检测的神经网络结构117
5.5.4 基于神经网络的冗余捷联惯组故障检测方法118
5.5.5 仿真分析119
5.6 本章小结128
第6章 冗余捷联惯组信息融合130
6.1 引言130
6.2 冗余捷联惯组器件级同质数据融合方法130
6.2.1 经典数据融合方法130
6.2.2 现代数据融合方法141
6.2.3 适用于工程应用的冗余捷联惯组器件级同质数据融合方法143
6.3 多冗余捷联惯组系统级同质数据融合方法144
6.3.1 基于马尔可夫很优估计的同质数据融合方法144
6.3.2 基于惯组间残差的卡尔曼滤波的同质数据融合方法155
6.3.3 基于因子图优化的同质数据融合方法157
6.4 基于因子图的GNSS/RIMU异质数据融合方法163
6.4.1 因子节点设计163
6.4.2 因子图模型166
6.4.3 仿真结果与分析168
6.5 本章小结174
参考文献175