第1章
绪论:组合导航概述
定义与意义 · 惯导/GPS对比 · 松/紧耦合概念 · 发展趋势
基础概念
第2章
惯性导航基础(一)
基本原理 · 比力方程 · 哥里奥利力 · 加速度计/陀螺仪 · 误差源
惯导原理
第3章
惯性导航基础(二)
捷联惯导数学平台 · 姿态更新(欧拉角/四元数) · 速度/位置更新
捷联算法
第4章
惯性导航基础(三)
初始对准(静/动基座) · 误差传播 · 舒勒振荡
对准误差
第5章
GPS基础(一)
系统组成 · 信号结构 · 导航电文 · 伪距/载波相位
GPS观测
第6章
GPS基础(二)
单点定位 · 差分定位(DGPS) · 误差源(星历/钟差/电离层/多路径)
定位误差
第7章
GPS基础(三)
精度因子(DOP) · 完好性监测(RAIM) · 多星座融合
DOP完好性
第8章
坐标系与时间系统
常用坐标系 · 方向余弦矩阵 · 时间系统(UTC/GPST/BDT)转换
坐标时间
第9章
卡尔曼滤波基础(一)
起源与核心思想 · 状态空间模型 · 五大核心公式
卡尔曼基础
第10章
卡尔曼滤波基础(二)
调参技巧(Q/R) · 发散问题 · 扩展卡尔曼(EKF)线性化
EKF调参
第11章
松耦合组合导航(一)
系统架构 · 位置/速度组合 · 时间同步
松耦合架构
第12章
松耦合组合导航(二)
位置组合滤波器设计 · 速度组合滤波器设计
滤波器设计
第13章
松耦合组合导航(三)
可观测性 · 性能评估 · 局限性(GPS失效)
可观测鲁棒性
第14章
紧耦合组合导航(一)
系统架构 · 伪距/伪距率组合 · 优势对比
紧耦合伪距
第15章
紧耦合组合导航(二)
伪距组合滤波器 · 伪距率组合滤波器
滤波器紧耦合
第16章
紧耦合组合导航(三)
接收机时钟建模 · 可观测性 · 弱信号表现
时钟弱信号
第17章
深耦合组合导航(概念)
超紧耦合概念 · IMU辅助跟踪环路 · 优势与难点
深耦合超紧
第18章
惯性导航误差建模
确定性误差 · 随机误差(角度/速率随机游走) · Allan方差
误差Allan
第19章
GPS误差建模
随机模型 · 卫星几何 · 多路径建模与抑制
GPS误差多路径
第20章
故障检测与隔离
卡方检验(残差/状态) · 阈值设置 · 隔离策略
故障卡方
第21章
数据融合算法
联邦卡尔曼 · 自适应Sage-Husa · 鲁棒H∞滤波
融合自适应
第22章
初始对准技术
GPS辅助动基座 · 双矢量定姿 · 大失准角非线性对准
对准非线性
第23章
非线性滤波
无迹卡尔曼(UKF) · 粒子滤波(PF) · 容积卡尔曼(CKF)
UKFPFCKF
第24章
平滑算法
固定区间RTS平滑 · 固定滞后平滑 · 事后高精度定位
平滑RTS
第25章
多传感器融合
IMU/GPS/磁力计/气压计 · 里程计 · 视觉(VIO)简介
多源VIO
第26章
工程实现(一)
嵌入式平台(STM32/ARM/FPGA) · RTOS任务调度 · 数据采集
嵌入式RTOS
第27章
工程实现(二)
C/C++卡尔曼 · 矩阵库(Eigen/Armadillo) · 定点优化
代码优化
第28章
工程实现(三)
数据记录/回放 · 上位机调试(ROS Rviz) · 测试标定
调试标定
第29章
典型应用
无人机(UAV) · 自动驾驶 · 机器人 · 航海/航空
应用无人机
第30章
课程总结与展望
多源融合 · AI辅助导航 · 芯片化 · 学习资源与开源项目
总结未来