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第1章 绪论1

1.1 研究背景及意义1

1.1.1 卫星导航定位系统1

1.1.2 微惯性测量单元（MIMU）4

1.1.3 卫星（GNSS）／微惯性测量单元（MIMU）组合导航系统6

1.1.4 本书研究的意义8

1.2 卫星／MIMU嵌入式组合导航技术的研究现状9

1.2.1 卫星／MIMU嵌入式组合导航技术的国外研究现状9

1.2.2 卫星／MIMU嵌入式组合导航技术的国内研究现状12

1.3 卫星／MIMU嵌入式组合导航关键技术的分析12

1.3.1 外部辅助的卫星信号捕获技术13

1.3.2 MIMU辅助的卫星信号跟踪技术13

1.3.3 MIMU辅助的卫星导航定位算法14

1.3.4 卫星／MIMU深组合导航算法14

第2章 外部辅助的GPS卫星信号捕获技术17

2.1 卫星接收机时域捕获算法的基本原理17

2.2 GPS信号时域标准捕获算法20

2.2.1 时域标准相干捕获判决算法20

2.2.2 时域标准非相干捕获判决算法24

2.2.3 时域标准相干与非相干捕获算法的性能比较27

2.3 外部辅助的GPS信号时域相干捕获算法29

2.3.1 历书和星历的辅助30

2.3.2 MIMU估计频率的辅助32

2.3.3 时间和位置的辅助34

2.4 辅助的GPS信号时域相干捕获算法的性能分析36

2.5 本章小结38

第3章 MIMU辅助的GPS卫星信号跟踪技术40

3.1 数字锁相环的基本原理40

3.1.1 基本锁相环40

3.1.2 环路参数的优化分析43

3.2 GPS接收机跟踪环路的鉴别器设计45

3.2.1 GPS接收机码跟踪环路（DLL）的鉴别器45

3.2.2 GPS接收机载波锁相环（PLL）的鉴相器49

3.2.3 GPS接收机频率锁相环（FLL）的鉴频器51

3.3 GPS接收机跟踪环路的跟踪误差分析52

3.3.1 GPS接收机码跟踪环路（DLL）的跟踪误差53

3.3.2 GPS接收机载波锁相环（PLL）的跟踪误差55

3.3.3 GPS接收机频率锁相环（FLL）的跟踪误差60

3.4 高动态GPS接收机的跟踪环路设计61

3.4.1 高动态GPS接收机的跟踪环路结构62

3.4.2 高动态GPS接收机最优带宽的分析63

3.5 MIMU辅助的GPS接收机环路跟踪技术65

3.5.1 MIMU辅助的GPS接收机跟踪环路结构65

3.5.2 MIMU辅助的GPS接收机环路带宽的优化设计67

3.5.3 MIMU辅助的GPS接收机跟踪环路的性能分析71

3.6 MIMU辅助的卫星接收机抗干扰性能分析71

3.6.1 GPS卫星接收机抗干扰性能分析72

3.6.2 MIMU辅助GPS接收机抗干扰性能分析74

3.7 本章小结76

第4章 MIMU辅助的GPS导航定位算法77

4.1 GPS接收机导航定位算法77

4.1.1 GPS动态定位的状态空间模型78

4.1.2 GPS动态定位的测量模型81

4.1.3 GPS接收机导航定位试验结果83

4.2 MIMU辅助的GPS接收机导航定位算法84

4.2.1 MIMU辅助的GPS接收机导航定位系统方程85

4.2.2 MIMU辅助的GPS接收机导航定位测量方程86

4.3 MIMU辅助的GPS导航定位自适应滤波算法86

4.3.1 系统的噪声方差阵和测量方差阵对滤波性能的影响87

4.3.2 自适应滤波方法88

4.3.3 自适应滤波算法的性能分析比较90

4.4 本章小结91

第5章 GPS/MIMU嵌入式深组合导航算法93

5.1 嵌入式深组合导航算法的基础——卫星接收机矢量跟踪环结构93

5.1.1 基带测量信号预处理算法94

5.1.2 导航滤波器模型99

5.2 GPS/MIMU嵌入式深组合导航算法101

5.2.1 普通的导航滤波器模型102

5.2.2 降维导航滤波器的设计106

5.2.3 码／载波NCO控制量的计算107

5.3 基于UKF基带信号预滤波器的设计109

5.3.1 UKF滤波的基础109

5.3.2 基于UKF预滤波的设计112

5.3.3 基带预处理算法性能分析比较114

5.4 本章小结115

第6章 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的实现116

6.1 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的结构组成116

6.1.1 系统的组成116

6.1.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的信息结构118

6.1.3 时间同步关系123

6.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统软件设计125

6.2.1 GPS/MIMU嵌入式组合导航软件总体结构125

6.2.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的工作流程126

6.3 静态试验127

6.3.1 GPS接收机的静态试验127

6.3.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的静态试验131

6.4 车载试验135

6.4.1 GPS车载定位结果136

6.4.2 GPS/MIMU嵌入式组合导航系统的车载定位结果137

6.5 动态性能仿真试验141

6.5.1 简单的高动态GPS中频信号仿真142

6.5.2 GPS接收机的动态性能仿真验证143

6.5.3 MIMU辅助的GPS接收机动态性能仿真验证144

6.6 本章小结146

第7章 本书结论与进一步工作设想147

7.1 本书主要研究结论147

7.2 进一步工作展望150

参考文献151