本书是面向惯性导航初学者的入门级教材,力争将抽象的概念形象化,强调算法的工程应用,帮助读者通过编程实现惯性导航和基础的组合导航算法。全书首先介绍导航的基本概念和数理基础;接着阐述惯性器件(陀螺和加速度计)及其误差的分类、测试与标定,以及惯导静态初始对准原理;然后详细推导惯性导航机械编排算法,包括姿态更新、速度解算和位置递推;在此基础上推导惯导误差方程,分析惯导误差的传播规律;最后延伸至INS/GNSS组合导航系统和相关算法设计。
牛小骥,武汉大学卫星导航定位技术研究中心教授,博士生导师,珞珈特聘教授惯性导航与组合导航学科带头人。清华大学博士,加拿大卡尔加里大学博士后,曾任美国SiRF 公司上海研发中心高级研究员。长期从事惯性导航与组合导航技术研究和应用探索,并拥有十五年惯性导航教学经验。主持国家重点研发计划课题、自然科学基金项目,以及横向应用课题多项。研究成果获 2019年第二十一届中国国际工业博览会高校展区特等奖、2018年第二十届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖、湖北省专利二等奖。2017年获评武汉大学第八届“我心目中的好导师”荣誉称号。指导学生获得:美国导航学会(ION)卫星导航年会学生论文奖3次、国际室内定位比赛冠军8次、研究生电子设计大赛一等奖4次。累计发表学术论文 200余篇;获得中国发明专利授权 50余项,美国专利4项。
陈起金,武汉大学卫星导航定位技术研究中心副教授,博士生导师,武汉大学大地测量学与测量工程博士。主要从事惯性测量、GNSS/INS 组合导航及动态精密工程测量技术研究和教学工作。主持北斗重大专项课题、国家自然科学基金、湖北省重点专项等科研项目多项,主持科技成果转化项目 10余项。以第一作者/通讯作者发表 SCI期刊论文 20 余篇,获得国家发明专利授权 10余项,参编行业标准3项。获 2023 年国家科学技术进步奖二等奖(排名4)、2022年湖北省科学技术进步奖一等奖(排名8)、2013 年美国导航学会(ION)卫星导航年会学生论文奖,指导学生两次获得美国ION优秀学生论文奖。多项研究已完成科技成果转化,并实现规模化应用。
张全,武汉大学卫星导航定位技术研究中心副教授,博士生导师,武汉大学大地测量学与测量工程博士,美国普渡大学博士后。主要从事 GNSS/INS组合导航和多源融合导航完好性技术研究。入选2024年湖北省高层次人才特殊支持计划“青年拔尖人才项目”,获 2023年卫星导航定位科学技术一等奖1项(排名2)。主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题、北斗重大专项子课题、产学研合作项目等科研与技术转化项目共 30 余项,发表 SCI论文 50余篇(其中,以第一/通讯作者发表 SCI论文 20 篇 ),获得中国/国际发明专利授权 25 项、获得软件著作权3项、参编行业标准2项。