一、课程简介
导航技术在陆海空天各类无人平台中广泛应用，从国防高端装备向民用领域迅速拓展，惯性及组合导航算法是其中的核心关键技术之一。
本课程通过典型案例，结合导航程序讲解惯性导航和组合导航的基本算法以及背后的原理；结合仿真数据和实际数据，加深对算法的理解；使学员能够在较短的时间内掌握惯性导航和组合导航算法的基本理论和应用方法，从理论到实践，体验算法进阶实操的乐趣。
课程聚焦两大技术主线：
1. 惯性导航算法
包含惯性导航算法基础和惯性导航算法分析两大部分。
（1）惯性导航算法基础
从欧拉角、方向余弦矩阵到四元数和等效旋转矢量，讲解载体姿态的数学表示方法以及相互转换的算法和程序，建立载体姿态微分方程。以潜航器航位推算导航为案例，通过基于载体姿态和速度信息的航位推算仿真分析，学习与导航常用坐标系、经纬度和高程位置表示以及位置更新相关的算法和程序。
（2）惯性导航算法分析
结合典型应用案例讲解惯性系、地球系以及当地导航系下惯性导航姿态、速度和位置微分方程，讲解惯性导航微分方程的数值积分算法和程序实现，对算法进行仿真分析。结合仿真和实际数据，加深对惯性导航算法的理解。
2. 多源组合导航算法
包含惯性基组合导航基础和惯性基组合导航应用两部分。
（1）惯性基组合导航基础
主要讲解什么是组合导航，各类运动平台为什么需要组合导航，实现组合导航的工具，以及组合导航中的惯导误差模型是如何建立的，包括姿态误差微分方程、速度误差微分方程、位置误差微分方程和传感器误差微分方程等。
（2）惯性基组合导航应用
以陆海空各类运动体为对象，深入讲解和实践各类组合导航算法。基于惯性导航误差模型，建立组合导航滤波状态方程，基于多源导航信息，建立滤波观测方程，分析状态变换对组合导航滤波性能的影响。涵盖组合导航视角下的捷联惯导精对准以及精准空投平台传递对准、无人机惯性/卫星松紧组合导航、车载惯性/里程计组合导航、无人潜航器惯性基多传感器组合导航及无人平台惯性/视觉组合导航等具体章节，覆盖关键技术与应用。分析不同应用场景下组合导航滤波算法的特点。
二、课程特色
科教融合：将课题组原创科研成果——状态变换卡尔曼滤波算法贯穿各章节的讲解中，通过对比理解状态变换卡尔曼滤波算法的技术优势。
理实结合：开放惯性导航、精对准、传递对准、惯性/卫星组合导航、惯性/里程计组合导航、惯性/水下多普勒组合导航及无人平台惯性/视觉组合导航等开源数据及代码，通过线上编程实操及虚拟仿真训练，锻炼理论与实践相结合的能力。
多域贯通：围绕陆海空天多平台应用场景，解析初始对准、惯性导航与组合导航算法的跨域适配性，强化学员技术迁移与复杂问题解决能力。
学术衔接：采用中英双语教学，为帮助学员开拓国际学术视野和增进合作交流奠定基础。
三、适用对象与目标
面向理工科学员、工程技术人员及跨领域研究者，课程通过导航系统误差分析、算法优化到编程实操的全链训练，助力学员跨越理论到实践应用的鸿沟，掌握多源导航系统算法的自主设计能力。
四、以导航为钥，共拓智能边界
从实验室公式算法到产业星辰大海，导航技术始终是智能时代的基石。加入这场技术深潜，以代码为工具，以创新为使命，共同定义下一代定位技术的核心坐标。让我们携手共创未来，开启智能时代的新篇章！
