本书建立在读者精通微积分、向量和矩阵代数的基础上，从第一性原理深入浅出地说明了坐标系与坐标变换、常微分方程、系统误差动态方程、随机过程和误差模型、线性估计等数学基础理论，初步构建了惯性导航和重力测量的理论基础，深入地推导了惯性测量单元、惯性导航系统、卫星导航系统三个系统的工作原理、主要误差项和典型误差源及典型值，最后给出了惯性导航系统、卫星导航系统在大地测量学中的应用，重点介绍了动基座重力测量方法。