水下组合导航系统可充分利用各导航子系统之间优势互补的特点，大大提高导航系统的精度与可靠性，已成为实现定位导航的有效手段，它一直是导航技术领域的研究重点与热点。
《水下组合导航系统》内容共分10章：第1章主要介绍了水下组合导航系统的历史与现状；第2-4章分别介绍了惯性导航系统的基本原理、误差分析、标定及初始对准技术；第5-10章是《水下组合导航系统》的重点内容，其中第5章介绍了组合导航系统基本结构与信息滤波技术，为后续奠定基础；第6-9章分别介绍了惯性／速度匹配组合导航、惯性／地形匹配组合导航、惯性／地磁匹配组合导航、惯性／重力匹配组合导航；第10章介绍了静电陀螺监控技术。
海洋是人类发展的四大战略空间（陆、海、空、天）中继陆地之后的第二大空间，是生物资源、能源、水资源和金属资源的战略性开发基地，是目前最有发展潜力的空间，对经济与社会发展有着直接巨大的支撑作用。所以，对海洋进行广泛深入的探索开发已成为21世纪的发展主题之一。而在海洋开发活动中，导航定位，尤其是水下导航定位起着举足轻重的作用。
由于水介质的特殊性，诸如光学导航、无线电导航、卫星导航等常用的导航技术在水下难以被利用。因此，相对陆空导航，水下导航可利用信息源较少，实施起来相对困难。无源、自主惯性导航系统短时间内具有导航精度高、导航信息全面等特点，非常适合水下导航。但由于系统漂移，长时间导航会存在误差积累。随着现代科学技术的发展，特别是我国海洋强国战略的实施，对水下导航在精度和可靠性方面都提出了更高的要求，仅靠单一惯性导航系统很难满足这些要求，因此需要形成以惯性导航系统为主导航系统、其他导航系统为辅助导航系统的组合导航系统，以提高导航的精度和可靠性，这也是当前水下导航技术的发展趋势。
本书系统性强、理论联系实际，可作为导航专业本科生和硕士研究生的课程教材，又可作为工程技术人员在水下导航系统科研中的参考书，希望所提出的一些观点和思想能够对国内同行提供一定的帮助。水下组合导航技术涉及多门学科前沿，内容较新。由于编者水平有限，本书难免存在不足之处，恳请各位专家和广大读者批评指正。
这里，要特别感谢高伟教授的悉心指导，并对本书提出了很好的建议；感谢吴简彤教授，他对本书提出了许多方向性的建议和具体修改意见；感谢王秋滢博士、史洪洋博士、卢宝峰博士、赵博硕士、梁宏硕士、阮双双硕士、杨若雨硕士、张鹏硕士，他们都先后参加了本书部分内容的编写与校对工作。此外，本书部分内容还参考了国内外同行专家、学者的新研究成果，在此一并向他们致以诚挚的谢意！
第1章 绪论
1．1 概述
1．2 水下导航定位技术
1．2．1 惯性导航
1．2．2 水声定位与导航
1．3 组合导航系统
1．3．1 INS／地形匹配组合导航
1．3．2 INS／地磁匹配组合导航
1．3．3 INS／重力匹配组合导航
1．3．4 静电陀螺监控导航
1．4 导航信息融合及滤波技术
1．4．1 卡尔曼滤波
1．4．2 非线性滤波
1．4．3 联邦卡尔曼滤波
参考文献
第2章 惯性导航系统
2．1 坐标系及坐标变换
2．1．1 坐标系定义
2．1．2 坐标变换矩阵
2．2 平台惯性导航系统
2．3 捷联惯性导航系统
2．3．1 四元数算法
2．3．2 等效旋转矢量算法
2．3．3 等效旋转矢量法圆锥误差补偿算法
2．3．4 速度更新算法
2．3．5 位置更新算法
参考文献
第3章 惯性导航系统的误差分析
3．1 惯性导航系统的基本方程
3．1．1 平台运动基本方程
3．1．2 速度基本方程
3．1．3 位置基本方程
3．2 惯性导航系统的误差方程
3．2．1 平台运动误差方程
3．2．2 速度误差方程
3．2．3 位置误差方程
3．3 误差的传播特性
3．3．1 特征方程式分析
3．3．2 误差分析
3．3．3 计算机模拟
参考文献
第4章 惯性导航系统的标定及初始对准
4．1 惯性单元标定技术
4．1．1 惯性器件误差源分析及数学模型
4．1．2 惯性测量单元误差模型
4．1．3 标定方案设计
4．2 平台惯性导航系统的静基座对准
4．2．1 指北方位惯性导航系统误差方程
4．2．2 单轴水平回路的初始对准
4．2．3 方位罗经对准原理及精度分析
4．3 捷联惯性导航系统的静基座对准
4．3．1 粗对准公式的推导
4．3．2 捷联系统静基座精对准的卡尔曼滤波方法
4．3．3 最优多位置对准技术
4．4 动基座对准
4．4．1 角速度匹配传递对准
4．4．2 速度匹配传递对准
4．4．3 姿态匹配传递对准
4．4．4 速度加姿态匹配传递对准
参考文献
第5章 组合导航与信息滤波
5．1 组合导航系统
5．1．1 组合导航的基本概念
5．1．2 以INS为主的组合导航系统
5．1．3 组合导航系统的估计理论
5．1．4 舰艇组合导航系统
5．2 卡尔曼滤波技术
5．2．1 离散型卡尔曼滤波器
5．2．2 卡尔曼滤波的意义
5．3 联邦卡尔曼滤波技术
5．4 非线性卡尔曼滤波技术
5．4．1 扩展卡尔曼滤波
5．4．2 无迹卡尔曼滤波
参考文献
第6章 水声定位与INS／速度匹配组合导航
6．1 水声定位系统
6．1．1 短基线水声定位
6．1．2 长基线水声定位
6．2 多普勒计程仪工作原理
6．3 INS／速度匹配组合系统误差模型
6．3．1 INS误差模型
6．3．2 多普勒计程仪误差模型
6．4 组合导航算法
参考文献
第7章 INS／地形匹配组合导航系统
7．1 地形辅助导航系统
7．2 水下地形测量系统
7．2．1 单波束测深系统
7．2．2 多波束测深系统
7．2．3 侧扫声纳系统
7．3 地形辅助导航系统的组成及工作原理
7．3．1 基本原理
7．3．2 系统组成
7．4 地形匹配算法
7．4．1 TERCOM算法
7．4．2 SITAN算法
7．4．3 ICP算法
参考文献
第8章 INS／地磁匹配组合导航系统
8．1 地磁敏感器件
8．1．1 磁罗经
8．1．2 磁通门
8．1．3 固态磁敏感器件
8．2 地磁匹配系统组成及工作原理
8．3 地磁匹配算法
8．3．1 基于相关分析的地磁匹配算法
8．3．2 基于等值线匹配的地磁匹配算法
8．4 组合导航系统仿真
参考文献
第9章 INS／重力匹配组合导航系统
9．1 重力仪
9．1．1 绝对重力仪
9．1．2 相对重力仪
9．2 重力梯度仪
9．2．1 发展背景及现状
9．2．2 工作原理
9．2．3 典型的重力梯度仪
9．2．4 新型的美国海军重力梯度仪
9．3 重力匹配算法
9．3．1 重力序列相关极值匹配的基本原理
9．3．2 基于ICCP的重力匹配算法
9．4 基于递推滤波技术的重力匹配算法
9．4．1 状态方程
9．4．2 量测方程
9．5 重力匹配组合导航系统仿真
参考文献
第10章 静电陀螺监控技术
10．1 静电陀螺监控技术
10．1．1 静电陀螺仪
10．1．2 空心转子静电陀螺仪
10．1．3 实心转子静电陀螺仪
10．1．4 两类静电陀螺仪技术比较
10．1．5 静电陀螺监控器的类型
10．1．6 静电陀螺监控器的用途
10．2 系统组成及工作原理
10．2．1 六常平架ESGM的主体结构
10．2．2 六常平架系统的工作原理
10．3 静电陀螺导航／监控器系统
10．3．1 SPN／GEANS和GEO／SPIN系统
10．3．2 静电陀螺导航仪（ESGN）系统
10．3．3 静电陀螺监控器（ESGM）系统
10．4 测量船静电陀螺监控器系统
10．4．1 系统组成
10．4．2 基本工作原理
参考文献
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