導(dǎo)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(dǎo)航的歷史 1
一、生物導(dǎo)航 1
二、古代導(dǎo)航技術(shù) 2
三、現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù) 5
第二節(jié) 導(dǎo)航的概念及相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域 6
一、導(dǎo)航的概念 6
二、導(dǎo)航相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域 9
第三節(jié) 導(dǎo)航的作用 11
一、導(dǎo)航對(duì)航行安全的重要作用 11
二、導(dǎo)航對(duì)制導(dǎo)武器的重要作用 11
三、導(dǎo)航對(duì)武器系統(tǒng)平臺(tái)的重要作用 12
四、導(dǎo)航對(duì)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的重要作用 13
思考題 13
第二章 導(dǎo)航坐標(biāo)系 15
第一節(jié) 主要坐標(biāo)系 15
一、坐標(biāo)系的類型 15
二、常用導(dǎo)航坐標(biāo)系 16
第二節(jié) 坐標(biāo)系變換 21
一、坐標(biāo)系的表示 22
二、坐標(biāo)系位置參數(shù)變換 22
三、坐標(biāo)系間角度關(guān)系表示 23
四、常用坐標(biāo)系變換 26
第三節(jié) 大地坐標(biāo)系 31
一、地球形體數(shù)學(xué)描述 31
二、常用大地坐標(biāo)系 32
思考題 36
第三章 定位導(dǎo)航時(shí)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(dǎo)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(shí)間參數(shù) 51
一、時(shí)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(diǎn) 60
第二節(jié) 地文定位原理 61
一、基于角度測(cè)量的多點(diǎn)定位 61
二、基于距離測(cè)量的多點(diǎn)定位 63
三、三角定位 63
四、單點(diǎn)角度距離定位與單點(diǎn)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(cè)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(wú)線電定位原理 75
一、基于測(cè)距差的雙曲線定位系統(tǒng) 76
二、基于單點(diǎn)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(cè)角與測(cè)距方法 78
一、測(cè)角方法 78
二、測(cè)距方法 81
思考題 83
第五章 矢量觀測(cè)航姿測(cè)量 85
第一節(jié) 矢量測(cè)姿原理 85
一、雙矢量直接測(cè)姿原理 86
二、多矢量直接測(cè)姿原理 87
三、直接航姿測(cè)量的特點(diǎn) 87
第二節(jié) 地磁航姿測(cè)量原理 88
一、地磁測(cè)向測(cè)姿基本原理 88
二、地磁測(cè)向測(cè)姿的環(huán)境磁場(chǎng)影響 89
三、磁羅經(jīng) 90
第三節(jié) 天文航姿測(cè)量原理 92
一、星敏感器測(cè)量原理 92
二、多矢量天文測(cè)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(cè)量原理* 95
一、載波相位測(cè)量原理 95
二、衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)姿基本原理 96
三、衛(wèi)星導(dǎo)航測(cè)姿基本特點(diǎn) 97
第五節(jié) 慣性航姿測(cè)量原理* 97
一、慣性航姿測(cè)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(cè)量 101
第一節(jié) 主要測(cè)速原理 101
一、基于運(yùn)動(dòng)學(xué)原理的速度解算 101
二、基于動(dòng)力系統(tǒng)的速度測(cè)量 103
三、基于物理效應(yīng)的速度測(cè)量 103
第二節(jié) 伯努利測(cè)速 104
一、伯努利水壓測(cè)速原理 104
二、水壓計(jì)程儀 105
三、空速管 106
第三節(jié) 法拉第測(cè)速 106
一、法拉第原理 106
二、電磁計(jì)程儀 107
第四節(jié) 多普勒測(cè)速 108
一、多普勒效應(yīng) 108
二、多普勒計(jì)程儀工作原理 109
第五節(jié) 聲相關(guān)測(cè)速 111
思考題 112
第七章 平臺(tái)穩(wěn)定航姿測(cè)量 114
第一節(jié) 慣性穩(wěn)定平臺(tái) 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(tái)羅經(jīng) 123
一、三軸穩(wěn)定平臺(tái) 124
二、平臺(tái)羅經(jīng)工作原理 125
三、航姿角度直接測(cè)量 127
思考題 130
第八章 推算導(dǎo)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(diǎn) 135
第二節(jié) 慣性導(dǎo)航原理 135
一、慣性導(dǎo)航基本原理 135
二、平臺(tái)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 138
第三節(jié) 捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航原理 141
一、捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)基本情況 141
二、捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航基本原理 143
三、捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)初始對(duì)準(zhǔn) 147
四、捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn) 151
思考題 152
第九章 組合導(dǎo)航 154
第一節(jié) 組合導(dǎo)航基本情況 154
一、組合導(dǎo)航的概念 154
二、組合導(dǎo)航的種類 155
第二節(jié) 組合導(dǎo)航原理 157
一、卡爾曼濾波基本原理 157
二、遞推貝葉斯估計(jì)基本原理* 160
三、組合導(dǎo)航基本原理 162
第三節(jié) 地理信息與地球物理場(chǎng)* 166
一、地理信息與地球物理場(chǎng)基本情況 166
二、地形基礎(chǔ)知識(shí) 167
三、重力場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí) 169
四、地磁場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí) 173
第四節(jié) 匹配組合導(dǎo)航* 175
一、匹配定位原理 176
二、地形參考導(dǎo)航 178
三、重力匹配導(dǎo)航 182
四、地磁匹配導(dǎo)航 184
思考題 185
第十章 時(shí)間統(tǒng)一 187
第一節(jié) 時(shí)間頻率基準(zhǔn) 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(shí)系統(tǒng) 192
一、有線直連同步 193
二、無(wú)線時(shí)間同步 195
三、時(shí)間同步方法比較 199
第三節(jié) 時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng) 199
一、守時(shí)系統(tǒng) 200
二、授時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)播系統(tǒng) 200
三、時(shí)頻終端設(shè)備 201
四、時(shí)間統(tǒng)一保障系統(tǒng) 202
五、時(shí)間統(tǒng)一技術(shù)的發(fā)展 202
思考題 204
第十一章 主要導(dǎo)航技術(shù) 206
第一節(jié) 無(wú)線電導(dǎo)航技術(shù) 207
一、無(wú)線電導(dǎo)航基礎(chǔ)知識(shí) 207
二、無(wú)線電導(dǎo)航的種類及特點(diǎn) 212
三、典型的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng) 214
四、典型的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 221
第二節(jié) 聲學(xué)導(dǎo)航技術(shù) 225
一、水聲導(dǎo)航基礎(chǔ)知識(shí) 225
二、水聲測(cè)深儀系統(tǒng) 230
三、水聲基線定位系統(tǒng) 232
第三節(jié) 光學(xué)導(dǎo)航技術(shù) 237
一、天文導(dǎo)航基礎(chǔ)知識(shí) 237
二、艦艇天文導(dǎo)航裝備 241
三、其他光學(xué)導(dǎo)航裝置 242
第四節(jié) 慣性導(dǎo)航技術(shù) 245
一、慣性元件基礎(chǔ)知識(shí) 245
二、慣性導(dǎo)航系統(tǒng) 250
三、慣性裝備體系 252
思考題 253
第十二章 綜合導(dǎo)航系統(tǒng)與綜合艦橋系統(tǒng) 255
第一節(jié) 艦艇綜合導(dǎo)航系統(tǒng) 255
一、艦艇綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)及發(fā)展 255
二、艦艇綜合導(dǎo)航系統(tǒng)體系架構(gòu) 257
三、無(wú)人水下航行器導(dǎo)航系統(tǒng)* 260
第二節(jié) 電子海圖 263
一、海圖投影基礎(chǔ)知識(shí) 263
二、電子海圖基礎(chǔ)知識(shí) 264
三、電子海圖系統(tǒng) 265
第三節(jié) 船舶常用組合導(dǎo)航設(shè)備 267
一、無(wú)線電助航設(shè)備 267
二、航跡自動(dòng)標(biāo)繪儀 269
三、航行數(shù)據(jù)記錄儀 270
第四節(jié) 海洋環(huán)境測(cè)量設(shè)備 270
一、氣象導(dǎo)航基本概念 270
二、海洋水文氣象要素觀測(cè)設(shè)備 271
第五節(jié) 自動(dòng)操舵儀 275
一、自動(dòng)舵基本概念 275
二、自動(dòng)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(xiàn) 286
附錄 重要符號(hào)列表 288