2017-2018-3
东南大学导航定位与控制考试复习整理
（我叫雷锋，希望大家下载一下支持我，以后会发更多东西）
1. 无线电导航优缺点
优点：不受时间、天气限制，精度高，测速快，可靠性高； 缺点：易受大气、工业、人工干扰，设备复杂。 导航覆盖面与定位精度间矛盾。
2. 北斗与GPS的比较
a) 覆盖范围
北斗：覆盖我国本土的区域导航系统 GPS：覆盖全球的全天候导航系统 b) 卫星数量和轨道特性
北斗：2＋1颗地球同步卫星
GPS：在6个轨道平面上设置24颗卫星 c) 定位原理
北斗：主动式双向测距二维导航 GPS ：被动式单向测距三维导航 d) 定位精度
GPS比北斗定位精度高
e) 用户容量
GPS：用户数量不受限制 北斗：用户数量有限 f)
生存能力
GPS：隐蔽性好，用户接收机完成信号处理与定位 北斗：隐蔽性差，设有北斗地面监测站 g) 实时性
GPS：实时定位速度快，一秒即完成定位 h) 通讯功能
GPS:用户间，用户和地面系统间无法通讯 北斗：简短报文，通信的容量和速度有限 i)
高动态
GPS：连续提供动态目标的三维位置、三维速度和时间信息 北斗：难以实现诸如飞机、导弹等高速载体的导航 j)
自主性
GPS：无源系统 北斗：有源系统 k) 寿命周期
GPS卫星寿命长
3. 绝对定位相对定位
4. 双曲线导航：测距差
5. 第二近似：把地球看做旋转椭球，足够精确
6. 坐标变换(P64)
7. 哥氏加速度 方向判断右手定则
8. 进动性（P71）
陀螺仪主轴转动方向与外力矩向量垂直，并试图使主轴以最短途径向外力矩向量靠拢。
9. 自由陀螺仪的视运动（P96）
a) 安装在地球表面上，陀螺仪主轴绕平行于地极轴的轴做相对于地球的锥顶角为2fai
的圆锥运动。
b) 陀螺仪安装在赤道上，主轴与地极轴平行，则观察不到表观运动。
c) 陀螺仪安装在赤道上，主轴水平指东，每24h绕子午线相平行的轴旋转一周，与
地球自转反向。
d) 陀螺仪安装在北极，主轴在水平面上，每24h顺时针旋转一周。
10. 单自由度陀螺仪能敏感基座旋转角速度，为什么二自由度陀螺
仪不能（P109）
单自由度陀螺仪与二自由度陀螺仪相比少了一个框架，也就是少了一个转动自由度。 二自由度陀螺仪基座无论是绕转子自转轴、内框轴、外框轴转动，都不会带动转子一起转动。也就是说，内外框架组成的装置起到了角运动隔离作用，把基座角运动与转子角运动隔离开来。陀螺仪自转轴处于稳定状态，基座转动时，它不会改变原先稳定的状态。
单自由度陀螺仪：当基座绕y0轴转动时，由于该轴上没有转动自由度，基座转动时，通过框架轴上的一对支承带动框架和转子一起运动，强迫陀螺仪转动。陀螺仪自转轴力图保持原来的方位不变，一对支承上就有推力 作用于框架轴两端，形成推力矩作用在陀螺仪，方向沿Y0正向。由于陀螺仪绕框架轴有转动自由度，于是外力矩强迫陀螺仪产生绕框架轴的进动，进动角速度θ沿框架轴x的方向，自转轴z趋向于与y0轴重合。
如果基座转动方向相反，则进动角速度的方向也相反。
当陀螺仪绕无转动自由度的轴的方向转动时，将迫使陀螺仪运动，转子轴绕框架轴产生进动，使转子轴趋向于与基座转动角速度方向重合。
11. 音叉式陀螺仪工作原理
12. 萨克奈克效应
13. 平台惯导、捷联惯导
14. 比力及比力方程
加速度计测量的是相对于惯性空间的绝对加速度与引力加速度之差。
15. 为什么组合GPS/惯导？
惯性导航
优点：不依赖于外界信息，自主地导航，能提供多种导航信息，短时间定位精度高于GPS
缺点：定位误差随时间积累 GPS
优点：全球、全天候、全时段、多维连续定位、精度不随时间变化
缺点：非自主式系统，不能提供载体姿态等导航参数，传播容易受干扰，使精度有所下降
GPS、惯导各有所长，具有互补的特点，两者组合不仅有各自的优点，随着组合水平的加深，它们之间互相传递、使用信息的加强，组合系统的总体性能要优于单一系统。组合导航把无线电导航长期精度高和惯导短期精度高和不受干扰的优点结合起来。
加速度计测量的是相对于惯性空间的绝对加速度与引力加速度之差。
15. 为什么组合GPS/惯导？
惯性导航
优点：不依赖于外界信息，自主地导航，能提供多种导航信息，短时间定位精度高于GPS
缺点：定位误差随时间积累 GPS
优点：全球、全天候、全时段、多维连续定位、精度不随时间变化
缺点：非自主式系统，不能提供载体姿态等导航参数，传播容易受干扰，使精度有所下降
GPS、惯导各有所长，具有互补的特点，两者组合不仅有各自的优点，随着组合水平的加深，它们之间互相传递、使用信息的加强，组合系统的总体性能要优于单一系统。组合导航把无线电导航长期精度高和惯导短期精度高和不受干扰的优点结合起来。