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本書圍繞慣性/天文組合導(dǎo)航技術(shù)的有關(guān)概念、原理、方法與應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)論述：天文導(dǎo)航的基本知識(shí)、常用天體敏感器、星敏感器誤差模型與補(bǔ)償方法、星敏感器星圖預(yù)處理與匹配識(shí)別方法、天文定姿方法、天文定位方法、天文導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)字仿真平臺(tái)、SINS/CNS組合導(dǎo)航方法

　　慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）依靠自身的慣性敏感器件（加速度計(jì)和陀螺儀）測(cè)量載體相對(duì)于慣性系的線速度和角速度信息，通過導(dǎo)航解算能夠?qū)崟r(shí)確定載體的位置、速度和姿態(tài)等導(dǎo)航參數(shù)。由于慣性導(dǎo)航具有自主性強(qiáng)、隱蔽性高、實(shí)時(shí)性好、短時(shí)精度高、輸出信息完備、全天候工作、全球?qū)Ш降葍?yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于海、陸、空、天、地等各類運(yùn)載體的導(dǎo)航系統(tǒng)中。但由于受慣性器件精度的制約，慣導(dǎo)誤差會(huì)隨時(shí)間不斷積累，僅依靠提高器件精度來保證慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精度，不僅成本高，而且難度大。
　　天文導(dǎo)航系統(tǒng)（CNS）屬于環(huán)境敏感導(dǎo)航系統(tǒng)，利用天體敏感器對(duì)太空中已知星體（例如月球、太陽、火星、地球或者恒星）的觀測(cè)，根據(jù)星體在天空中固有的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來確定運(yùn)載體在空間的航向、姿態(tài)和位置參數(shù)。與其他導(dǎo)航方式相比，天文導(dǎo)航具有精度高、誤差不隨時(shí)間積累、不易受外界干擾的特點(diǎn)。但是，天文導(dǎo)航易受工作環(huán)境限制，且導(dǎo)航信息實(shí)時(shí)性較差。
　　可見，慣性導(dǎo)航和天文導(dǎo)航都具有高度的自主性，且各有所長，在性能方面具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。
　　近年來，隨著慣性器件、天體敏感器、現(xiàn)代控制理論、計(jì)算機(jī)及組合導(dǎo)航技術(shù)的不斷發(fā)展，慣性導(dǎo)航、天文導(dǎo)航以及慣性／天文組合導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展也出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)，如捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)（SINS）以其體積小、質(zhì)量輕、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，有取代平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的趨勢(shì)；同時(shí)高精度天文間接敏感地平、數(shù)學(xué)地平、大視場(chǎng)小型化星敏感器、脈沖星天文導(dǎo)航技術(shù)、射電天文導(dǎo)航理論以及信息融合技術(shù)等也取得了很大的發(fā)展，這些新技術(shù)為慣性／天文組合導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展注入了新的活力。隨著導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用需求的不斷提高，對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的自主性、隱蔽性、精確性和可靠性等方面提出了更高的要求。因此，捷聯(lián)慣性／天文（SINS／CNS）組合導(dǎo)航受到了廣泛關(guān)注并得到了快速發(fā)展，已成為組合導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的重要方向，具有很大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景，特別是在各類航空、航天飛行器的導(dǎo)航和制導(dǎo)方面，具有非常重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和軍事價(jià)值。本書正是為適應(yīng)這些技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用需要而撰寫的。
　　此前，國內(nèi)外出版了一些涉及捷聯(lián)慣性系統(tǒng)原理、天文導(dǎo)航系統(tǒng)原理或組合導(dǎo)航技術(shù)方面的專著與教材，絕大多數(shù)只用有限篇幅簡要介紹了SINS／CNS組合導(dǎo)航的基本原理或組合方式，對(duì)SINS／CNS組合導(dǎo)航的理論、組合模式與應(yīng)用方法的講述不夠系統(tǒng)、深入和全面。近年來，在國家自然科學(xué)基金（61673040、61233005，61074157、60304006、6111113 0198）、航空科學(xué)基金（20170151002、2015 ZC51038）、天地一體化信息技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)開放基金（2015 SGIIT - KFJJ - DH - 01）、航天創(chuàng)新基金、航天支撐基金以及航空航天科研院所等項(xiàng)目的資助下，作者會(huì)同課題組成員對(duì)SINS／CNS組合導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)且深入的研究。本書是對(duì)這些研究成果的系統(tǒng)匯總，同時(shí)又吸取了國際最新研究成果，圍繞SINS／CNS組合導(dǎo)航技術(shù)的有關(guān)概念、原理與應(yīng)用方法進(jìn)行了系統(tǒng)論述。編寫過程中，注重從易于讀者理解和工程應(yīng)用的角度出發(fā)，反映當(dāng)前SINS／CNS組合導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用的新技術(shù)、新成就及今后的發(fā)展趨勢(shì)。
　　全書共1 6章，主要內(nèi)容包括緒論、天文導(dǎo)航預(yù)備知識(shí)、常用的天體敏感器、星敏感器誤差建模與補(bǔ)償方法、星敏感器星圖預(yù)處理與星圖識(shí)別方法、天文定姿方法、天文定位方法、天文導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)字仿真方法、捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)工作原理及其誤差方程、捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的數(shù)字仿真方法、SINS／CNS組合導(dǎo)航模式、SINS／CNS組合導(dǎo)航在彈道導(dǎo)彈中的應(yīng)用方法、SINS／CNS組合導(dǎo)航在巡航導(dǎo)彈中的應(yīng)用方法、SINS／CNS組合導(dǎo)航在深空探測(cè)中的應(yīng)用方法、SINS／CNS／VNS組合導(dǎo)航在火星車中的應(yīng)用方法、X射線脈沖星天文導(dǎo)航在火星探測(cè)器地火轉(zhuǎn)移段的應(yīng)用方法等內(nèi)容。
　　本書是作者及課題組多年研究成果的結(jié)晶。書中部分內(nèi)容采用了課題組祝佳芳，王鑫、吳小娟、管敘軍、詹先軍、馬閃、明軒等人攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果。此外，本書部分內(nèi)容還參考了國內(nèi)外同行專家學(xué)者的最新研究成果，作者在此對(duì)他們表示誠摯的感謝！
　　在本書編寫過程中，作者還得到了北京航空航天大學(xué)房建成院士、國防科工局探月中心吳偉仁院士以及清華大學(xué)顧啟泰教授的大力支持和幫助，在此一并致謝。
　　盡管作者力求使本書能更好地滿足讀者的需求，但因內(nèi)容涉及面廣，限于作者水平，書中錯(cuò)誤和疏漏之處，誠望讀者批評(píng)指正。

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