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本書從大導(dǎo)航的理念出發(fā)，結(jié)合信息控制技術(shù)發(fā)展，著眼導(dǎo)航依托的各種物理基礎(chǔ)，全面闡述導(dǎo)航的基本理論與方法，并將導(dǎo)航信息的使用納入導(dǎo)航原理知識(shí)體系。全書共分9章，具體內(nèi)容包括：導(dǎo)航的基本概念和參數(shù)描述，導(dǎo)航的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與物理基礎(chǔ)，導(dǎo)航的測(cè)角、測(cè)距、測(cè)速、定位原理，多源組合導(dǎo)航原理，以及運(yùn)行體的控制實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。

前言
導(dǎo)航是對(duì)運(yùn)行體導(dǎo)引與控制的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，作為一門應(yīng)用性學(xué)科伴隨著科技的發(fā)展而不斷進(jìn)步。初期使用目視推算和天文觀測(cè)等方法，出現(xiàn)了磁羅盤、陀螺羅盤、天文六分儀、計(jì)程儀和計(jì)時(shí)器等導(dǎo)航裝置。無線電技術(shù)的發(fā)明對(duì)導(dǎo)航技術(shù)產(chǎn)生了劃時(shí)代的影響，20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了無線電羅盤和高度表等導(dǎo)航設(shè)備。第二次世界大戰(zhàn)前后，由于民用航空與軍用航空發(fā)展需要，無線電導(dǎo)航迅速發(fā)展，儀表著陸系統(tǒng)、精密進(jìn)場(chǎng)雷達(dá)、羅蘭A、臺(tái)卡、伏爾、塔康、羅蘭C和奧米伽等無線電導(dǎo)航系統(tǒng)相繼問世，1964年開始建成了子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，此后相繼建成了GPS、GLLONASS、BDS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。人類活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)展帶來了對(duì)導(dǎo)航技術(shù)的巨大需求，各種新型導(dǎo)航體制不斷出現(xiàn)，從衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，到新一代地形輔助、天文導(dǎo)航等自主導(dǎo)航系統(tǒng)，再到全源導(dǎo)航、生物導(dǎo)航、認(rèn)知導(dǎo)航、量子導(dǎo)航等，導(dǎo)航的水平能力顯著提高，不僅改善了運(yùn)行體航行保障功能，也為武器平臺(tái)精確定位和制導(dǎo)系統(tǒng)的精確打擊創(chuàng)造了條件。
技術(shù)的發(fā)展催生理論的形成。雖然導(dǎo)航是基于電、光、力、磁、聲等各種物理基礎(chǔ)的應(yīng)用性技術(shù)，但它仍然伴隨著科技的進(jìn)步在不斷延伸和完善，特別是向著多傳感器組合、多信息融合、自主決策控制一體化方向進(jìn)步，具有了很強(qiáng)的多學(xué)科交叉運(yùn)用的特性，使得導(dǎo)航在探測(cè)傳感、航跡規(guī)劃、制導(dǎo)控制等方面逐步形成了一套特有的方法理論體系，亟待專業(yè)人員總結(jié)凝練、系統(tǒng)完善。本書的出版正是適應(yīng)這一實(shí)際需求，力圖為導(dǎo)航理論體系的構(gòu)建盡己之力。
目前，已經(jīng)公開出版了一些導(dǎo)航原理與系統(tǒng)的教材與讀物，但筆者認(rèn)為大多數(shù)原理性的書籍都只是在介紹導(dǎo)航系統(tǒng)的原理，缺乏方法論上的概括提升，沒有全面、深入闡述導(dǎo)航的基本理論。而本書力圖從大導(dǎo)航的理念出發(fā)，結(jié)合信息控制技術(shù)發(fā)展，從導(dǎo)航依托的各種物理基礎(chǔ)著眼，全面闡述導(dǎo)航的基本理論與方法，并將導(dǎo)航信息的使用納入導(dǎo)航原理知識(shí)體系，適應(yīng)現(xiàn)代信息與控制學(xué)科交叉發(fā)展的實(shí)際要求，更加完整地構(gòu)建起導(dǎo)航工程專業(yè)人才的專業(yè)理論基礎(chǔ)。本教材內(nèi)容是在編著者將導(dǎo)航原理與導(dǎo)航系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容分開的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，這在國內(nèi)尚屬首次。
全書共9章。第1章是緒論，介紹了導(dǎo)航的基本概念、名詞術(shù)語、發(fā)展與運(yùn)用歷史；第2章與第3章是導(dǎo)航原理學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與物理基礎(chǔ)；第4章至第7章介紹了導(dǎo)航的測(cè)角、測(cè)距、測(cè)速、定位原理，是本書的核心內(nèi)容；第8章介紹的是多源組合導(dǎo)航原理；第9章介紹了運(yùn)行體的控制實(shí)現(xiàn)。本書的撰寫采取的是分工主筆、合作研討、共同確定的方式，注重發(fā)揮了集體智慧的作用。其中，吳德偉教授提出了全書的編寫綱目并主筆了第1章、第3章、第4章，陳樹新教授主筆了第2章、附錄并編寫了第6章、第8章部分內(nèi)容，盧虎副教授主筆了第5章、第6章、第8章，胡奕明副教授主筆了第9章并編寫了第3章、第4章部分內(nèi)容，代傳金講師主筆了第7章并編寫了第9章部分內(nèi)容，吳德偉、陳樹新教授完成了全書的統(tǒng)編定稿工作。在編撰過程中，中國工程院費(fèi)愛國院士、北京航空航天大學(xué)黃智剛教授審閱了書稿，給予了熱情的指導(dǎo)和幫助，提出了許多寶貴的意見和建議，在此編寫組成員深表感激和謝意！本書的編寫還得到楊春燕副教授、戚君宜副教授、張輝副教授以及空軍工程大學(xué)信息與導(dǎo)航學(xué)院相關(guān)同志的大力支持與幫助，在此一并致謝！
受作者能力與水平的限制，本書所提供的導(dǎo)航理論知識(shí)，可能無法滿足各類讀者對(duì)導(dǎo)航理論基礎(chǔ)全面認(rèn)識(shí)的需求，內(nèi)容編排方式可能更適合于大專院校導(dǎo)航專業(yè)教學(xué)及導(dǎo)航專業(yè)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)，當(dāng)然也力求照顧到便于非專業(yè)人員參考使用。本書在撰寫過程中參考了大量的文獻(xiàn)資料，謹(jǐn)向文獻(xiàn)資料的作者表示最誠摯的謝意。書中有部分內(nèi)容源自作者承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金研究成果。
本書是陜西省精品課程“導(dǎo)航原理”的主用教材，該教材配套的教學(xué)輔助資料包括：供教師使用的“導(dǎo)航原理課程電子教案”，供實(shí)踐教學(xué)使用的“導(dǎo)航原理實(shí)驗(yàn)講義”，供課后學(xué)習(xí)和輔導(dǎo)使用的“導(dǎo)航原理習(xí)題集”和“導(dǎo)航原理習(xí)題解答”。

對(duì)書中的錯(cuò)誤與疏漏之處，敬請(qǐng)讀者不吝批評(píng)指正。
編著者
2014年11月

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