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第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 问题的提出和研究意义 1

1.3 国内外发展及研究现状 3

1.3.1 卫星导航与惯性导航 3

1.3.2 北斗卫星导航系统及其组合导航技术的发展与研究现状 5

1.3.3 载波相位时间差分技术的发展及研究现状 8

1.3.4 载波相位时间差分／捷联惯导组合导航的关键技术及其研究现状 9

1.4 研究的内容、组织结构和主要贡献 16

1.4.1 研究内容及组织结构 16

1.4.2 主要贡献 17

第2章 基本原理及数学模型 18

2.1 载波相位测量的数学模型 18

2.2 载波相位主要误差源的时空相关特性 21

2.3 载波相位时间差分的基本原理和数学模型 23

2.3.1 载波相位时间差分的基本原理 23

2.3.2 载波相位时间差分的数学模型 23

2.4 载波相位时间差分／捷联惯导组合的基本原理 25

2.5 小结 27

第3章 卫星导航／惯导组合导航系统的全局可观性分析 29

3.1 可观性定义和基本概念 29

3.1.1 可观性定义 29

3.1.2 可观性与估计精度和滤波器稳定性之间的关系 31

3.2 非线性全局可观性分析 33

3.2.1 卫星／捷联惯导组合导航系统的非线性系统模型 33

3.2.2 全局可观性充分条件 34

3.3 仿真及实验验证 42

3.3.1 仿真1：卫星导航／高精度惯导系统 43

3.3.2 仿真2：卫星导航／低精度惯导系统 50

3.3.3 仿真3：载体作“跳跃”运动 57

3.3.4 跑车实验 61

3.4 小结 67

第4章 载波相位时间差分／捷联惯导组合导航算法 69

4.1 载波相位时间差分／捷联惯导组合导航可观性分析 69

4.2 组合导航滤波器 72

4.2.1 地固坐标系下的捷联惯导误差模型 72

4.2.2 滤波器状态方程 74

4.2.3 滤波器观测方程 75

4.2.4 测量数据中周跳的处理方法 81

4.2.5 组合导航实验 86

4.3 降阶滤波器 103

4.3.1 滤波器降阶方法 103

4.3.2 对降阶滤波器的实验验证 105

4.4 非完整约束的应用 106

4.4.1 非完整约束的等效观测方程 106

4.4.2 应用非完整约束的实验验证 108

4.5 小结 110

第5章 载波相位时间差分速度估计算法研究 112

5.1 速度测量及其精度分析 112

5.1.1 速度测量算法 112

5.1.2 速度测量的精度分析 113

5.2 载波相位率的提取 117

5.2.1 非线性跟踪-微分器的基本原理 117

5.2.2 载波相位率提取算法 118

5.3 仿真与实验 119

5.3.1 非线性跟踪-微分器的仿真分析 119

5.3.2 跑车实验 128

5.4 小结 135

第6章 总结与展望 137

6.1 总结 137

6.2 研究展望 138

后记 140

附录A 常用坐标系和时间系统 142

A.1 常用坐标系的定义 142

A.2 常用坐标系的相互转换关系 144

A.3 时间系统及相互关系 146

参考文献 148

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