定 價：198 元
叢書名：現(xiàn)代水聲技術(shù)與應(yīng)用叢書/楊德森主編國家出版基金項目
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- 作者：孫大軍，鄭翠娥，曹忠義 等
- 出版時間：2024/1/1
- ISBN：9787508863665
- 出 版 社：科學(xué)出版社
- 中圖法分類：TN929.3
- 頁碼：352
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：B5
高精度水聲定位與導(dǎo)航設(shè)備是未來水下導(dǎo)航智能化時代無人系統(tǒng)監(jiān)視、數(shù)據(jù)采集乃至互操作等作業(yè)任務(wù)成功的關(guān)鍵。本書結(jié)合作者的科研成果，詳細介紹深海高精度水聲定位與導(dǎo)航技術(shù)，重點論述超短基線定位技術(shù)、水下綜合定位技術(shù)、高精度相控陣水聲測速技術(shù)、聲學(xué)/慣性組合導(dǎo)航技術(shù)。這些技術(shù)緊密結(jié)合水下導(dǎo)航定位的工程應(yīng)用，展示了國內(nèi)外該科學(xué)領(lǐng)域的昀新研究成果，對水聲定位與導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展和推廣具有重要意義。本書內(nèi)容新穎、特色鮮明、論述嚴(yán)謹、重點突出，在理論研究的基礎(chǔ)上兼顧實際應(yīng)用中存在的問題，同時具備理論參考和工程應(yīng)用價值。
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目錄
叢書序
自序
第1章緒論1
1.1概述1
1.2水下定位與導(dǎo)航需求1
1.2.1概念內(nèi)涵1
1.2.2載體種類2
1.2.3作業(yè)模式3
1.2.4需求特點4
1.3技術(shù)內(nèi)涵4
1.3.1海洋水聲傳播的時延特性5
1.3.2信號設(shè)計——獲取時延信息的關(guān)鍵7
1.3.3信息處理——提升定位與導(dǎo)航能力的關(guān)鍵7
1.3.4能量設(shè)計——定位導(dǎo)航設(shè)備的物質(zhì)基礎(chǔ)8
1.4發(fā)展現(xiàn)狀9
1.4.1水聲定位技術(shù)與設(shè)備9
1.4.2水聲測速導(dǎo)航技術(shù)與設(shè)備13
1.5未來發(fā)展趨勢22
參考文獻23
第2章超短基線定位技術(shù)25
2.1概述25
2.2USBL定位系統(tǒng)介紹25
2.2.1USBL定位原理25
2.2.2USBL定位系統(tǒng)誤差分析30
2.3USBL定位算法35
2.3.1常規(guī)聲學(xué)定位算法36
2.3.2三角分解定位算法38
2.3.3基線分解定位算法40
2.3.4附加約束的立體陣定位算法44
2.4陣型誤差修正算法47
2.4.1有效聲速簡介47
2.4.2基于有效聲速的水聲定位模型49
2.4.3基陣坐標(biāo)系構(gòu)建50
2.4.4性能分析51
2.5安裝誤差校準(zhǔn)技術(shù)53
2.5.1安裝位置偏差校準(zhǔn)技術(shù)54
2.5.2安裝角度偏差校準(zhǔn)技術(shù)58
2.5.3測線優(yōu)選62
2.5.4仿真與試驗分析68
2.6典型應(yīng)用73
2.6.1USBL水聲定位技術(shù)概述73
2.6.2“蛟龍”號載人深海潛水器74
2.6.3水下無人潛水器對接引導(dǎo)應(yīng)用76
參考文獻79
第3章水下綜合定位技術(shù)81
3.1概述81
3.2綜合定位系統(tǒng)介紹81
3.2.1綜合定位基本原理81
3.2.2綜合定位精度分析82
3.2.3海底聲信標(biāo)陣型設(shè)計85
3.2.4主要系統(tǒng)誤差來源87
3.3高精度聲信標(biāo)陣型標(biāo)定88
3.3.1絕對標(biāo)定88
3.3.2相對標(biāo)定102
3.3.3性能分析108
3.4運動補償113
3.4.1水下運載器運動對定位精度的影響113
3.4.2基于運動補償高精度定位116
3.4.3性能分析119
3.5典型應(yīng)用121
3.5.1“奮斗者”號載人深海潛水器122
3.5.2“鯤龍500”集礦車海底作業(yè)126
參考文獻129
第4章高精度相控陣水聲測速技術(shù)130
4.1概述130
4.2水聲測速技術(shù)基礎(chǔ)130
4.2.1水聲測速原理130
4.2.2相控陣多普勒測速技術(shù)140
4.2.3高精度多普勒頻率估計147
4.2.4水聲測速應(yīng)用場景154
4.3寬帶信號波形設(shè)計技術(shù)156
4.3.1寬帶信號波形設(shè)計準(zhǔn)則157
4.3.2寬帶信號波形選擇與優(yōu)化159
4.3.3寬帶信號波形設(shè)計性能分析161
4.4長期測速準(zhǔn)確度校準(zhǔn)技術(shù)164
4.4.1影響測速準(zhǔn)確度的誤差源分析165
4.4.2測速準(zhǔn)確度的基陣坐標(biāo)系校準(zhǔn)方法175
4.4.3測速準(zhǔn)確度的徑向系校準(zhǔn)方法181
4.5瞬時測速精度評價技術(shù)187
4.5.1信息級測速精度評價188
4.5.2波形級測速精度評價193
4.6水聲測速系統(tǒng)設(shè)計案例201
4.6.1測速聲吶設(shè)計案例201
4.6.2相控對接檢測案例206
參考文獻218
第5章聲學(xué)/慣性組合導(dǎo)航技術(shù)221
5.1概述221
5.2捷聯(lián)慣導(dǎo)及其組合導(dǎo)航技術(shù)223
5.2.1捷聯(lián)慣導(dǎo)223
5.2.2卡爾曼濾波239
5.2.3基于速度/位置基準(zhǔn)的組合導(dǎo)航技術(shù)248
5.3SINS/DVL信息融合256
5.3.1安裝偏差標(biāo)校技術(shù)257
5.3.2初始對準(zhǔn)技術(shù)264
5.3.3組合導(dǎo)航技術(shù)268
5.4SINS/USBL組合導(dǎo)航技術(shù)279
5.4.1SINS/USBL組合導(dǎo)航基本實現(xiàn)方法280
5.4.2SINS/USBL組合導(dǎo)航自適應(yīng)濾波算法301
5.4.3引入徑向速度的SINS/USBL組合導(dǎo)航實現(xiàn)方法314
參考文獻335
索引336
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