Frequency Agility and Diversity (Radars, Volume 6) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Artech House Publishers

作者:David K. Barton

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:1977-12-01

价格:USD 163.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780890060674

丛书系列:

图书标签:

• Radar
• Frequency Agility
• Diversity
• Radar Systems
• Signal Processing
• Wireless Communication
• Electronic Warfare
• Antenna Technology
• RF Engineering
• Adaptive Systems

《频率敏捷与多样性（雷达，第6卷）》的替代性图书内容概述 书名： 《先进导航系统中的误差源与鲁棒性设计》 目标读者： 导航系统工程师、航空航天与国防技术研究人员、高级电子工程专业学生。 本书核心主题： 本书深入探讨了现代高精度导航系统中，从传感器采集到数据融合处理过程中存在的各种误差来源，并系统性地阐述了提高系统整体鲁棒性和抗干扰能力的先进设计策略与实现技术。内容聚焦于如何量化、建模和有效减轻系统在复杂、动态和存在故意干扰环境下的性能衰减。 --- 第一部分：导航系统误差的量化与建模 第一章：导航系统架构回顾与误差分类 本章首先对当前主流的惯性导航系统（INS）、全球导航卫星系统（GNSS）接收机、气压高度计以及磁力计等核心组件的现代架构进行概述。随后，建立一个统一的误差分类框架，将误差源区分为系统误差（如标度因子不一致、轴不对准）和随机误差（如传感器噪声、漂移）。重点讨论了如何使用最小二乘、卡尔曼滤波（KF）的理论基础，为后续的误差量化奠定数学基础。 第二章：惯性传感器误差建模的深入分析 本章专注于高性能光纤陀螺仪（FOG）和微机电系统（MEMS）加速度计的误差特性。详细分析了随机游走（Random Walk）、速率随机游走（Rate Random Walk）等高斯白噪声模型，并扩展到低频角随机游走、速率依赖性噪声等非理想特性。提供了在不同工作温度和振动环境下，如何通过传感器数据手册参数（如比力漂移率、比速率漂移率）来构建精确的Allan方差误差谱。 第三章：GNSS信号接收与多径效应建模 本章探讨了GNSS接收机中由信号传播路径复杂性引入的误差。重点分析了对流层和电离层延迟的修正模型，包括最新的区域电离层模型（如IGS产品）。最关键的部分在于对多径误差的建模，讨论了接收机跟踪环路（如载波相位环路）对反射信号的耦合机制，并提出了基于接收机信号质量指标（如载波至噪声比C/N0）的动态多径权重分配方法。 第四章：时间同步与系统级延迟误差分析 在组合导航系统中，不同传感器（如INS和GNSS）之间的时间同步误差是关键的耦合源。本章详细讨论了硬件时钟偏差、数据链路延迟、以及软件处理过程中的时间戳不确定性对状态估计的影响。介绍了时间同步误差的误差传递函数，并探讨了高精度时间同步技术（如PTP协议在嵌入式系统中的应用）如何将时间误差降低至亚纳秒级别。 --- 第二部分：状态估计与鲁棒性设计 第五章：扩展卡尔曼滤波（EKF）的局限性与非线性修正 本章回顾了EKF在线性化误差的处理能力，并深入分析了在极端非线性环境下，EKF预测和更新步骤的雅可比矩阵计算误差如何累积。随后，引入了无迹卡尔曼滤波（UKF）和粒子滤波（PF），通过Sigma点采样或蒙特卡洛方法，展示了它们在处理强非线性系统（如高机动目标下的姿态估计）时，如何更准确地近似后验概率分布。 第六章：容错导航：故障检测与隔离（FDI）技术 系统的鲁棒性首先依赖于可靠性。本章专注于导航传感器数据的故障检测与隔离。详细介绍了基于统计学的方法，如渐近最优检测器（AOD）和广义似然比检验（GLRT），用于实时识别传感器漂移、突发性偏差（Bias Jumps）或数据丢失。提出了在检测到故障后，如何利用软测量技术和冗余信息管理来维持导航性能的策略。 第七章：抗欺骗与对抗性攻击的防御机制 随着GNSS信号的易受攻击性增加，本章专门研究针对GNSS欺骗（Spoofing）和干扰（Jamming）的防御技术。内容涵盖了： 1. 接收端信号验证： 基于信号结构分析和信噪比畸变检测。 2. 多频点/多星座融合的验证： 比较来自不同GNSS系统的时间偏差和几何精度因子（GDOP）的一致性。 3. 基于观测值差异的抗欺骗算法： 利用INS对短期欺骗的抵抗力，建立传感器之间的不一致性指标，并在指标超出阈值时进行切换或抑制受污染数据。 第八章：集成导航中的优化与收敛性保证 本章讨论了如何设计最优的传感器融合算法，以保证系统的状态估计在长时间运行后依然保持收敛。重点介绍了因子图优化（Factor Graph Optimization）和后端批处理优化（如SLAM/VIO中的方法）在导航系统中的应用。通过对历史观测值的全局优化，可以有效修正前端滤波过程中累积的误差，特别是在GNSS信号短暂丢失后的“漂移恢复”场景。 --- 第三部分：实际应用与性能评估 第九章：高动态环境下的性能挑战与解决方案 在火箭发射、超音速飞行或高速机动载具中，导航系统面临极端的加速度和角速率。本章分析了这些环境下INS传感器的饱和效应和误差模型的失效。提出了在设计滤波器带宽和采样率时，如何优先考虑动态性能，以及使用高阶误差模型（如考虑旋转矢量误差）来精确跟踪剧烈运动的策略。 第十章：系统级仿真与测试环境构建 本书的最后一部分强调了验证的重要性。详细描述了如何构建一个高保真度的软件在环（SIL）和硬件在环（HIL）仿真平台。这包括构建逼真的传感器误差模型库，模拟复杂的电磁环境，以及使用标准化的测试场景（如飞行包线模拟）来定量评估不同鲁棒性设计方案的实际效果和计算资源消耗。 --- 本书特点总结： 本书避免了纯粹的理论推导，而是将重点放在现代导航系统中实际出现的误差源的精确建模和工程化的鲁棒性解决方案上。内容紧密围绕如何使导航系统在面对不确定性和恶意攻击时，依然能够提供满足任务要求的精度和可用性。它为读者提供了一套从误差源识别到系统级防御的全景视角。

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