导读：在自动驾驶、无人机、机器人蓬勃发展的今天，惯性导航作为实现自主导航定位和运动感知的核心技术，站在了工程应用的“风口”之上。行业亟需大量掌握惯导算法的专业人才，然而初学者却常因惯导抽象的概念、复杂的公式与艰深的算法细节望而却步。为此，我们团队根据十多年本科一线教学的经验心得和学生反馈，为初学者编写了教材《惯性导航原理与算法设计》，已由武汉大学出版社正式出版。本书致力于以直观形象的表述降低惯导算法学习的门槛和难度，与团队前期在网上分享的课程视频、授课PPT、开源代码及QQ讨论群一起构成惯导知识和算法的一站式学习平台。

【为什么写这本书？】本书是写给惯导初学者的入门级教材，以编者在武汉大学测绘学院导航工程专业本科专业必修课“惯性导航原理”的讲义为基础编写而成，融入了作者最近十多年教学实践的经验和心得，以及学生反馈的意见和建议。在“惯性导航原理”课程建设过程中，我们尝试以“网络视频课+共享讲义+开源代码+出版教材”的形式降低初学者学习惯性导航算法的门槛和难度。本书是课程建设的最后一块拼图。课程建设的其它资源如下：

(1)视频课程：登录www.bilibili.com，搜索“牛小骥惯性导航”。

(2)共享讲义：访问课题组官网www.i2nav.cn。

(3)开源代码与数据集：https://github.com/i2Nav-WHU/KF-GINS。

(4)学习讨论群：QQ群号481173293，与作者、编者以及广大同行交流。

【本书有何特点？】惯性导航的概念比较抽象，公式推导复杂且环环相扣，初学者往往会望而却步；加上诸多容易被误解或忽略的算法细节，让人不断掉入“陷阱”，使得不少敢于尝试的初学者倒在了半路上，没能“修成正果”。作者当初在学习过程中就感受过这种痛苦，在最近十多年的教学实践中又有了更深的体会，为此，本书尽量用直观形象、通俗易懂的语言来描述和解释惯性导航相关的抽象概念和公式（虽然可能损失一定的严谨性）；有时也会用一些比喻，将其与大家熟悉的日常现象和知识关联起来，以便读者对惯性导航算法形成感性认识和理解，“在情感上”接受它。

惯性导航主要包含惯性器件和惯导系统两大部分，内容丰富且深刻，作者没有能力也没有意愿在书中全面覆盖这两方面。本书侧重惯导系统原理和惯导算法设计，对惯性器件的介绍只是为了帮助读者更好地理解惯导系统和算法，不求面面俱到。我们希望具备理工科专业本科二年级数理基础的读者通过阅读本书就能独立编程实现惯性导航算法和基础的组合导航算法。

【怎么读本书？】本书在前半部分用了一定篇幅来讲解基础知识和惯导原理方面的内容，并把相关的数学基础和专业概念收集整理在一起，以方便初学者学习理解；然后集中讲述惯性导航器件原理、惯导算法及其误差建模与传播分析，并在最后一章拓展组合导航算法。惯导算法部分包含密集的公式推导，内容环环相扣，强烈建议读者边阅读边动手推公式，否则很快会陷入“看天书”的状态。学完算法章节后，建议“趁热打铁”，动手编程，实现惯导算法和组合导航算法。本书详细章节安排见出版社官网推文【导航工程专业规划教材推介 |《惯性导航原理与算法设计》】

【如何购买本书？】有需要的读者可通过以下途径购买本书：

途径一：武汉大学出版社微信小店：搜索“武汉大学出版社”微信公众号，点击左下角“店铺”，微信小店，右上角搜索书名购买。

途径二：淘宝或天猫商城搜索：登录平台，搜索书名“惯性导航原理与算法设计”，推荐选择武汉大学出版社旗舰店，即可下单购买。

途径三：批量购买：高校、企事业单位如需批量采购作为教材或培训用书，可直接电话联系武汉大学出版社，刘肖，13720314376。

本书的编写和出版得到了“武汉大学本科教育质量建设综合改革项目”、“武汉大学新兴领域系列教材建设项目”的资助。特别感谢西北工业大学严恭敏老师和山东科技大学周锋老师对本书做了审核工作。本书参考了加拿大卡尔加里大学Naser El-Sheimy教授的课件。本书的编写得到了团队多位师生的帮助。其中，刘川川和程亚豪协助整理了本课程的第一版课件，李由、张鹏辉参与了课件更新工作；王立强和柴江波协助整理了书稿LaTeX 代码和版本管理，柴江波整理了第2章部分初稿，樊静、王琰和李冰雁整理了第8章紧组合部分初稿，李思琪、戴雨杭、刘山做了部分内容录入工作，柴江波、蒋郡祥、丁鑫、龚琳琳、李思琪、张文宇、石慧琳、崔宇璐、叶通、汪婧、乔昊、李冰雁、付朝阳、刘恒祯、向治宇、陈宣佑、文郑凌、侯爵、孙洁衍、高周正、葛雯斐、艾家豪、邓成剑、戴雨杭、刘山参与了书稿校对。在此一并表示诚挚的感谢！

虽然我们尽最大努力检核了书中内容，尤其是算法公式的准确性，但由于水平所限，疏漏之处在所难免，诚挚地希望读者理解和指正，并对本书内容提出意见和建议（联系人：陈起金，chenqijin@whu.edu.cn）。