慣性導(dǎo)航是牛頓三大運動定律在現(xiàn)代導(dǎo)航領(lǐng)域的一項重要應(yīng)用。慣性導(dǎo)航分別利用加速度計和陀螺測量載體的線運動參數(shù)（加速度）和角運動參數(shù)（角速度或角加速度），在已知載體初始條件（初始時刻位置、速度等）的基礎(chǔ)上進行推算，從而得到后續(xù)時刻的位置、速度、姿態(tài)等信息。
　　一直以來，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（簡稱慣導(dǎo)）使用陀螺敏感地球自轉(zhuǎn)角速度和測量載體的角運動參數(shù)，使用加速度計測量載體的線運動參數(shù)。從剛體運動的本質(zhì)規(guī)律來講，剛體存在角運動時，剛體上的質(zhì)點也必然存在線運動，這就是剛體上的質(zhì)點到剛體轉(zhuǎn)動中心的桿臂效應(yīng)。也就是說，利用桿臂效應(yīng)，可以通過敏感質(zhì)點線運動參數(shù)（如加速度）測量載體的角運動參數(shù)（角速度或角加速度）�；�于這一認識，1967年，科研人員提出利用加速度計設(shè)計無陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Gyro-free Inertial Navigation System，GFINS）（簡稱無陀螺慣導(dǎo)）。早期加速度計的性能較低，通過桿臂效應(yīng)測量載體角運動參數(shù)難以滿足慣性導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計要求，無陀螺慣導(dǎo)的研制難以實現(xiàn)。進入21世紀，陀螺和加速度計的制造技術(shù)、工藝都取得巨大的進步，加速度計的性能也得到了顯著提高，主流加速度計的分辨力達到了l0-6g。相比陀螺，加速度計具備性能可靠、維護簡單、體積小、成本低廉的更大優(yōu)勢。因此，無陀螺慣性導(dǎo)航技術(shù)研究重新受到科研人員的重視。
　　本書旨在介紹實現(xiàn)無陀螺慣性導(dǎo)航必須解決的一些關(guān)鍵技術(shù)。其中：第1章介紹無陀螺慣性導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀；第2章介紹無陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理，主要是利用加速度計通過桿臂效應(yīng)測量剛體角運動參數(shù)的原理和方法、典型的加速度計配置方案，也介紹了課題組研制的無陀螺慣性測量試驗裝置（Gyro-free Inertial Measurement Unit.GFIMU）；第3章介紹無陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進行自主初始對準和借助外部信息輔助初始對準的技術(shù)方法；第4章介紹無陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的姿態(tài)解算技術(shù)，主要介紹基于四元數(shù)法設(shè)計姿態(tài)解算算法的流程和注意事項；第5章對無陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的主要慣性元件加速度計的噪聲特性分析和降噪技術(shù)進行比較研究，推導(dǎo)了非標(biāo)準觀測噪聲條件下的卡爾曼濾波基本方程；第6章分析了加速度計安裝誤差對導(dǎo)航參數(shù)解算的影響，提出了一種簡化快捷的加速度計安裝誤差校準方法；第7章介紹無陀螺慣導(dǎo)與GPS進行組合導(dǎo)航的方法，包括EKF、UKF和PF等非線性濾波方法。