店鋪： 藍墨水圖書專營店
齣版社： 電子工業齣版社
ISBN：9787121285257
商品編碼：10370410042
齣版時間：2016-05-01
具體描述
北鬥與GNSS係統概論+北鬥在高精度定位領域中的應用+北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現
第1章 概述 1
1.1 GNSS引言 2
1.1.1 GNSS的概況 2
1.1.2 國際衛星導航産業發展現狀與前景 4
1.1.3 GNSS係統及其産業發展經驗與藉鑒 5
1.2 GNSS的定義 8
1.3 GNSS係統組成 9
1.4 GNSS應用 9
1.5 GNSS全球市場 13
1.6 GNSS的需求分析 15
1.6.1 使命需求 15
1.6.2 市場需求 15
1.6.3 産業與用戶需求 17
1.6.4 中國時空信息産業的發展需求 18
1.7 GNSS全球係統、區域係統及其多模增強格局 19
1.7.1 全球係統 19
1.7.2 區域係統 19
1.7.3 多模增強係統和差分係統 20
1.8 衛星導航的重要性和戰略定位 22
1.8.1 衛星導航發展帶來的啓迪 22
1.8.2 衛星導航係統提供時間與空間兩大參量 24
1.8.3 不可或缺的信息基礎設施 24
1.8.4 服務國計民生的高技術 24
1.8.5 智能信息産業的核心與關鍵 24
1.8.6 大國和平崛起的重要標誌 25
1.9 多係統融閤成為發展大趨勢 25
1.9.1 GNSS多係統的兼容互操作 25
1.9.2 衛星導航與通信係統的融閤 26
1.9.3 與慣性技術和其他係統的組閤融閤 27
1.10 北鬥産業和GNSS的現狀與前景 28
1.10.1 2015年北鬥産業實現瞭質和量的齊頭並進 28
1.10.2 2016年是邁嚮真正GNSS時代的新起點 29
1.10.3 室內外融閤定位是未來産業發展的重頭戲 30
1.10.4 當前快速健康持續發展北鬥産業的幾點建議 31
第2章 導航定位發展演變史 37
2.1 導航從史前到近代 38
2.1.1 石器時代的導航概念 38
2.1.2 天體導航（或者稱為星球導航）時代 39
2.1.3 時間和經度的測量 45
2.2 無綫電導航時代 54
2.2.1 無綫電的發明 54
2.2.2 無綫電導航概念 55
2.2.3 無綫電導航係統的由來和發展 59
2.3 地麵無綫電導航係統演變與發展 60
2.3.1 無綫電信標 60
2.3.2 颱卡係統 60
2.3.3 伏爾/測距器 61
2.3.4 塔康/VOR 61
2.3.5 羅蘭A 61
2.3.6 羅蘭C 61
2.3.7 奧米加 62
2.3.8 儀錶著陸係統 63
2.3.9 微波著陸係統 64
2.4 衛星導航係統的發展曆程 64
2.4.1 顆人造地球衛星上天 65
2.4.2 代導航衛星係統——“子午儀”與“蟬” 66
2.4.3 第二代導航衛星係統（全球係統、區域係統及其增強） 72
第3章 北鬥衛星導航係統（BDS） 77
3.1 概述 78
3.1.1 係統概述 78
3.1.2 政策原則 81
3.2 發展過程 82
3.3 北鬥衛星導航試驗係統 86
3.3.1 空間部分 86
3.3.2 地麵控製段 87
3.3.3 用戶係統（設備） 87
3.3.4 係統功能與主要技術指標 88
3.3.5 定位原理與工作過程 89
3.3.6 “北鬥一號”用戶係統 90
3.3.7 “北鬥一號”集團應用係統 91
3.4 北鬥區域係統 94
3.4.1 北鬥區域係統功能與指標 94
3.4.2 北鬥區域係統組成 96
3.5 在建中的北鬥全球係統進展 98
3.5.1 北鬥（新一代）全球導航衛星 98
3.5.2 北鬥全球係統信號設計進展 101
3.6 北鬥係統工作原理和關鍵技術 103
3.6.1 定位原理 103
3.6.2 衛星導航三角測量學 104
3.6.3 關鍵技術 105
3.7 北鬥係統的應用服務 113
3.7.1 應用推廣 113
3.7.2 行業與安全應用 115
3.7.3 大眾應用 116
3.7.4 科學應用 116
3.8 産業發展現狀 117
3.8.1 北鬥産業概況 117
3.8.2 五大突破和連升三級 117
3.8.3 標準化配置是産業發展的重大關鍵舉措 118
3.9 國際閤作交流 119
3.9.1 閤作的基本原則 119
3.9.2 積極推進多邊閤作 119
3.9.3 大力促進雙邊閤作 121
3.9.4 支持支撐國際交流 121
3.10 結論 121
第4章 GNSS基本構成與關鍵技術 123
4.1 概述 124
4.2 GNSS的基本構成 125
4.2.1 GNSS的整體概念 125
4.2.2 GNSS係統應用服務的創新思維 125
4.2.3 GNSS係統的組成 126
4.3 GNSS的重大關鍵技術 126
4.3.1 空間工作平颱技術 126
4.3.2 空間原子鍾技術 126
4.3.3 軌道確定、維護、保持技術 127
4.3.4 信號體製的理論與方法 127
4.3.5 電波傳播環境模化技術 128
4.3.6 大規模集成電路應用技術 128
4.4 長壽命衛星和星座與星係布設 128
4.5 定軌與測控技術 132
4.6 空間原子鍾技術 135
4.7 信號編碼調製體製理論與方法 141
4.8 環境段及其增強技術 147
4.8.1 環境段概念 147
4.8.2 衛星導航的脆弱性難題和曆來的應對措施 147
4.8.3 大氣（電離層與對流層）效應和多徑效應 148
4.8.4 導航係統的電磁環境和信號乾擾來源及其對策 150
4.9 大規模集成電路與係統融閤集成技術 150
第5章 GNSS之全球係統 159
5.1 概述 160
5.1.1 GNSS係統之係統的概念 160
5.1.2 GNSS體係格局基本形成 160
5.1.3 若乾熱點問題與新動嚮 161
5.1.4 四大發展趨勢不可逆轉，大眾化産業化特點日益明晰 162
5.1.5 GNSS發展過程中幾個有深遠影響的經驗啓迪 163
5.2 GNSS概念在更新，麵臨重大轉摺需要根本性的突破 164
5.2.1 GNSS需要有與時俱進的革命性詮釋 164
5.2.2 GNSS遭遇脆弱性的阻擊 164
5.2.3 GNSS需要整體上的創新，環境段是重點 164
5.2.4 泛在導航的需求勢不可擋，急需根本性突破 165
5.3 GPS 165
5.3.1 概述 165
5.3.2 部署發展 166
5.3.3 GPS工作原理要點 167
5.3.4 係統組成 168
5.3.5 頻率與信號 174
5.3.6 服務功能與性能 175
5.4 GPS係統現代化 176
5.4.1 概述 176
5.4.2 GPS現代化進程時間錶 178
5.4.3 空間段現代化 180
5.4.4 運控段現代化 184
5.4.5 頻率與信號現代化 187
5.5 GLONASS 190
5.5.1 概述 190
5.5.2 部署發展 192
5.5.3 係統組成 194
5.5.4 GLONASS提供的服務 199
5.6 GLONASS係統現代化 201
5.6.1 概述 201
5.6.2 GLONASS現代化的主要目標 202
5.6.3 GLONASS采用的現代化發展策略 205
5.7 Galileo 206
5.7.1 概述 206
5.7.2 部署發展 207
5.7.3 係統組成 208
5.7.4 頻率與信號 211
5.7.5 服務功能與性能 216
5.7.6 伽利略係統的現狀與發展計劃 218
第6章 GNSS之區域係統和多模增強係統 219
6.1 概述 220
6.2 日本的QZSS 220
6.2.1 QZSS概述 220
6.2.2 QZSS發展過程 222
6.2.3 時空參考係統 223
6.2.4 QZSS提供的服務 223
6.2.5 QZSS體係框架結構 224
6.2.6 QZSS的頻率和信號 227
6.3 印度的IRNSS 229
6.3.1 IRNSS概述 229
6.3.2 IRNSS發展過程 230
6.3.3 IRNSS提供的服務 230
6.3.4 IRNSS體係框架 231
6.3.5 IRNSS的頻率和信號 234
6.4 星基增強係統 234
6.4.1 星基增強係統概論 234
6.4.2 美國的廣域增強係統（WAAS） 235
6.4.3 歐洲的導航重疊係統（EGNOS） 241
6.4.4 俄羅斯的差分改正監測係統（SDCM） 248
6.4.5 日本的多功能運輸衛星（MTSAT）星基增強係統（MSAS） 249
6.4.6 印度的輔助GPS的靜地星基增強導航係統（GAGAN） 251
6.5 地基增強係統 255
6.5.1 地基增強係統概論 255
6.5.2 局域增強係統（LAAS） 255
6.5.3 差分GPS（NDGPS） 257
6.5.4 連續運行參考站網絡（CORS網） 257
6.5.5 沿海的無綫電信標（DGPS）網絡係統 257
6.5.6 D-GNSSd的海上精密定位測量 257
6.5.7 全球差分GPS（GDGPS） 258
6.6 其他多模增強係統 261
第7章 GNSS接收機與用戶終端 263
7.1 概述 264
7.1.1 用戶段地位舉足輕重 264
7.1.2 接收機的分類 264
7.1.3 接收機的主要組成和性能指標 267
7.1.4 軟件接收機 269
7.1.5 接收機融閤技術的發展 269
7.2 衛星導航接收機技術 272
7.2.1 概述 272
7.2.2 GNSS接收機技術發展的幾個特點 273
7.2.3 GNSS接收機技術進步 277
7.2.4 GNSS接收機值得注意的發展動嚮 278
7.2.5 GNSS 芯片供應商競爭力新排名揭曉 280
7.2.6 衛星導航芯片融閤之路和競爭 281
7.2.7 無人機（UAV）——GNSS應用值得關注的領域 283
7.3 GNSS終端 284
7.3.1 高精度定位終端 284
7.3.2 標準型導航終端 284
7.3.3 專業類授時終端 285
7.3.4 組閤終端 285
7.3.5 車輛信息終端 286
7.3.6 智能手機終端 287
7.3.7 可穿戴終端 287
7.4 GNSS接收機與終端的發展趨勢 287
7.4.1 衛星導航市場的全球競爭已經拉開帷幕 287
7.4.2 室內外融閤定位是3～5年內産業發展重頭戲 288
第8章 GNSS應用與服務 291
8.1 概述 292
8.1.1 技術層麵 292
8.1.2 産業範疇 292
8.1.3 延伸應用 293
8.1.4 相關的宏觀領域 293
8.2 GNSS的交通運輸和物流管理應用 293
8.2.1 航空應用 293
8.2.2 航海與內陸水運應用 297
8.2.3 公路應用 300
8.2.4 鐵路應用 304
8.3 時間同步與傳遞應用 306
8.3.1 高精度時間的提供是GNSS一大應用 306
8.3.2 電力傳輸應用 307
8.3.3 時間傳遞 307
8.3.4 時間在通信領域的應用 308
8.4 大眾應用 309
8.4.1 車輛信息係統 309
8.4.2 人員跟蹤和消費娛樂應用 313
8.5 高精度測量與定位應用 318
8.5.1 大地測量與測繪應用 318
8.5.2 海洋測繪應用 321
8.6 農業應用 322
8.6.1 GNSS為農業提供技術支撐 322
8.6.2 農業更多的是信息服務 323
8.6.3 GNSS應用進入農業生産的各個領域 324
8.7 環境監測與保護應用 324
8.7.1 環境監測的關鍵在數據收集 324
8.7.2 通過研究結果進行環境保護變化預測 325
8.7.3 GNSS給環境保護帶來好處良多 325
8.8 空間與大氣等科學研究應用 326
8.8.1 空間應用 326
8.8.2 氣象學應用 330
8.9 GNSS的軍事應用 330
8.9.1 軍事應用概述 330
8.9.2 抗乾擾是軍用GNSS首要考慮要素 333
8.9.3 軍用GNSS接收機的發展階段 339
8.10 GNSS的服務 339
8.10.1 基於GNSS的服務 339
8.10.2 車輛信息服務（車聯網） 340
8.10.3 位置服務（LBS） 343
8.10.4 應急救援服務 349
8.10.5 休閑娛樂服務 350
第9章 GNSS産業與市場 353
9.1 概述 354
9.2 GNSS産業 355
9.2.1 衛星導航産業體係 355
9.2.2 衛星導航的産業鏈 356
9.2.3 衛星導航産業的企業分類 356
9.3 GNSS市場 357
9.3.1 復雜的市場 357
9.3.2 市場的特徵 357
9.3.3 市場範疇、細分和價值鏈 358
9.3.4 GNSS市場的獨特之處 358
9.4 全球GNSS市場的發展動嚮與趨勢 360
9.4.1 GNSS係統與産業麵臨的重大轉摺 360
9.4.2 GNSS産業全球市場規模與産值 361
9.4.3 全球GNSS産業的區域特性 362
9.4.4 全球GNSS産業的行業分布 362
9.4.5 全球GNSS産業技術的發展趨勢 363
9.4.6 GNSS規模大的兩個應用市場 364
9.5 我國北鬥市場的現狀和發展前景 370
9.5.1 北鬥産業麵臨的機遇和挑戰 370
9.5.2 市場的需求和經濟規模分析 374
9.5.3 北鬥産業的新常態和新興産業的風嚮標 380
第10章 GNSS係統演變升級和新時空服務體係發展 383
10.1 概述 384
10.1.1 工業文明嚮信息文明發展的時代轉摺特點 384
10.1.2 信息時代社會經濟發展的牛鼻子 385
10.1.3 泛在服務來源於市場驅動和科技牽引的雙重作用 385
10.1.4 中國時空服務是信息時代的大框架 386
10.2 GNSS可能的演變途徑 387
10.2.1 PNT是GNSS未來發展的一個選項 387
10.2.2 新時空服務為北鬥開創一片新天地 396
10.2.3 新時空服務體係纔是真正的未來係統 396
10.3 中國時空服務體係的基本概念 398
10.3.1 概述 398
10.3.2 中國新時空服務的理論與前期基礎 400
10.3.3 中國新時空服務體係的定義 400
10.4 新時空服務體係是我國導航産業發展的遠大藍圖 400
10.4.1 時間和空間是人類社會發展的兩個基本參照係 400
10.4.2 衛星導航已真正成為時間空間信息全球化一體化提供的基礎 401
10.4.3 泛在導航需要多係統集成融閤 401
10.4.4 新時空服務體係保障泛在導航從現在走嚮未來 401
10.5 中國新時空服務體係架構 402
10.5.1 中國新時空體係的整體願景 402
10.5.2 新時空體係的總體戰略 403
10.5.3 新時空服務體係三大組成闆塊 406
10.6 新時空服務體係的技術經濟可行性分析 410
10.7 結論 410
參考文獻 411
第1章 北鬥衛星導航係統概述 1
1.1 概述 2
1.1.1 三步走戰略 3
1.1.2 管理和運營 4
1.2 時空參考框架 4
1.2.1 坐標係統 4
1.2.2 時間係統 5
1.3 係統服務 6
1.3.1 開放服務 7
1.3.2 授權服務 7
1.4 北鬥係統結構 8
1.4.1 空間段 8
1.4.2 地麵段 12
1.4.3 用戶段 12
1.5 其他全球衛星導航係統 13
1.5.1 GPS 13
1.5.2 GLONASS 15
1.5.3 Galileo 16
1.5.4 GNSS係統間的異同 18
1.6 主要組織機構 19
1.6.1 官方組織機構 19
1.6.2 民間組織機構 23
1.7 全球衛星導航係統基礎設施 26
1.7.1 地基增強係統（GBAS） 27
1.7.2 星基增強係統（SBAS） 31
1.8 北鬥高精度産業現狀 36
1.8.1 CORS係統建設 36
1.8.2 北鬥兼容型高精度芯片 36
1.8.3 北鬥兼容型高精度接收機 37
1.8.4 北鬥兼容型高精度天綫 37
第2章 衛星導航定位及高精度應用 39
2.1 定位 40
2.1.1 大地測量 41
2.1.2 高速鐵路 44
2.1.3 精細農業 46
2.1.4 港口運輸 48
2.1.5 監測防災 51
2.2 導航 53
2.2.1 位置服務 54
2.2.2 車輛導航 55
2.2.3 物流管理 58
2.2.4 航海導航 60
2.2.5 航空導航 62
2.3 授時 63
2.3.1 電信網同步與移動通信 65
2.3.2 智能電網同步與監控 67
2.3.3 金融與網絡同步 68
2.3.4 廣播電視及三網融閤 69
2.3.5 國防建設 71
2.4 北鬥短報文通信 71
2.4.1 氣象預報預警 73
2.4.2 船舶交通管理 73
2.4.3 地震災情匯集 74
2.4.4 森林火災監測 75
第3章 多模GNSS定位原理 77
3.1 北鬥衛星信號 78
3.1.1 衛星碼信號 78
3.1.2 衛星導航電文 83
3.1.3 信號構成 87
3.2 觀測量的誤差源及其影響 89
3.2.1 誤差的分類 89
3.2.2 與衛星有關的誤差 90
3.2.3 與信號傳播有關的誤差 93
3.2.4 與接收設備有關的誤差 99
3.2.5 其他誤差來源 100
3.3 定位 102
3.3.1 定位方法概述 102
3.3.2 僞距法定位原理 102
3.3.3 僞距定位精度評定 109
3.4 相對定位 111
3.4.1 靜態相對定位觀測方程 112
3.4.2 動態相對定位觀測方程 116
3.5 網絡RTK 120
3.5.1 VRS技術模式 120
3.5.2 FKP計算模型 121
3.5.3 MAC技術模式 122
3.6 精密單點定位 124
3.6.1 定位原理 124
3.6.2 誤差分析 124
3.7 整周模糊度確定方法及周跳分析 125
3.7.1 整周模糊度及其確定方法 125
3.7.2 周跳分析 128
3.8 北鬥衛星網整體平差 131
3.8.1 整體平差方法概述 131
3.8.2 基綫嚮量網平差模型 132
3.8.3 平差結果精度評定 135
第4章 北鬥兼容型高精度接收機技術 137
4.1 北鬥兼容型高精度天綫 138
4.1.1 引言 139
4.1.2 天綫的關鍵特性 139
4.1.3 天綫的關鍵技術 143
4.1.4 天綫的種類 147
4.1.5 産品介紹 148
4.2 北鬥兼容型導航芯片及闆卡 150
4.2.1 引言 150
4.2.2 北鬥/GPS雙模闆卡的主要技術指標 151
4.2.3 射頻前端處理技術 152
4.2.4 高靈敏度基帶信號處理技術 154
4.2.5 多星座數據融閤處理前端技術 161
4.2.6 導航解算處理後端技術 164
4.2.7 北鬥兼容型導航芯片架構設計 169
4.3 北鬥兼容型高精度GNSS RTK産品 170
4.3.1 引言 170
4.3.2 接收機産品介紹 171
4.3.3 北鬥兼容型高精度GIS設備 177
第5章 高精度定位數據處理與軟件技術 181
5.1 實時差分技術 182
5.1.1 實時動態僞距差分 184
5.1.2 實時動態載波相位差分 186
5.2 後處理差分技術 189
5.3 精密單點定位技術 193
5.3.1 精密單點定位 193
5.3.2 三頻精密單點定位 195
5.4 網絡CORS及其定位技術 197
第6章 北鬥高精度定位專業應用 201
6.1 科學研究 202
6.1.1 大氣探測 202
6.1.2 電離層延遲 203
6.2 行業應用 204
6.2.1 精細農業 204
6.2.2 災害監測 210
6.2.3 精密授時 221
6.2.4 國情監測 224
6.2.5 機械控製 225
6.3 區域發展概況 231
6.3.1 珠三角地區 231
6.3.2 環渤海地區 232
6.3.3 長三角地區 232
6.3.4 華中鄂豫湘地區 233
6.3.5 西部川陝渝地區 233
第7章 典型應用工程與案例 235
7.1 重大工程 236
7.1.1 現代測繪基準體係建設 236
7.1.2 海島與島礁測繪 240
7.1.3 航空應急測繪體係建設 241
7.1.4 極地測繪 243
7.2 示範工程 244
7.2.1 重點運輸過程監控管理示範工程 244
7.2.2 物流管理應用示範工程 246
7.2.3 智能交通及車輛信息係統示範工程 248
7.2.4 移動位置服務示範工程 250
7.2.5 泛在PNT係統示範工程 254
7.2.6 高精度應用創新專項工程 255
7.2.7 水利工程自動化監控 258
7.3 典型應用案例 260
7.3.1 地質災害及建築物安全監控 260
7.3.2 高速鐵路安全監控 264
7.3.3 精密施工與機械控製 265
7.3.4 飛機精密進近 267
第8章 支撐與保障體係産業現狀 271
8.1 社會資源與環境 272
8.1.1 政策 272
8.1.2 知識産權保護 276
8.1.3 法律法規 277
8.1.4 市場環境 278
8.2 行業技術標準及規範 280
8.2.1 測試檢驗 280
8.2.2 標準與規範 283
8.3 人纔與引智工程 286
8.3.1 衛星導航專業人纔培養 286
8.3.2 地方部門與高校及院所聯閤 287
8.3.3 示範城市與示範工程 288
8.3.4 人纔培養與引智總結 289
第9章 總結與展望 291
9.1 高精度導航定位技術産品 293
9.1.1 廣域實時精密定位技術 293
9.1.2 協同實時精密定位技術 294
9.1.3 智能硬件 295
9.1.4 無人駕駛技術 296
9.2 北鬥衛星導航的行業應用 296
9.2.1 行業應用技術體係 297
9.2.2 典型應用分析 297
9.2.3 行業應用拓展 302
9.3 北鬥全球化和戰略 303
9.3.1 北鬥東盟國際閤作 304
9.3.2 北鬥與“一帶一路” 306
附錄 309
附錄A 國內外常用GNSS數據處理軟件 310
A.1 PANDA軟件 310
A.2 GAMIT軟件 312
A.3 Bernese軟件 314
A.4 GIPSY軟件 317
A.5 TriP軟件 319
A.6 HGO數據後處理軟件 320
附錄B 廠商 320
B.1 天寶 320
B.2 徠卡 320
B.3 諾瓦泰 321
B.4 中海達 321
B.5 華測 322
B.6 南方測繪 322
附錄C 學術刊物 322
C.1 Journal of Geophysical Research（JGR） 322
C.2 Geophysical Research Letters（GRL） 323
C.3 Journal of Geodesy 323
C.4 GPS Solutions 324
C.5 Navigation 324
C.6 Advances in Space Research 324
C.7 Survey Review 324
C.8 Inside GNSS 325
C.9 GPS World 325
C.10 Journal of Navigation 325
C.11 Journal of Global Positioning Systems （JGPS） 326
參考文獻 327
縮略語 337
第1章 定位、坐標係和時間標準 1
1.1 問題的提齣 2
1.1.1 基本目的和基本定位係統 2
1.1.2 時鍾問題 5
1.1.3 一個改進的係統 6
1.1.4 改進後係統的總結 10
1.2 常用坐標係 11
1.2.1 地心慣性坐標係 11
1.2.2 測地坐標係 12
1.2.3 ECEF坐標係 15
1.2.4 ENU或NED坐標係 19
1.2.5 運動本體坐標係 21
1.3 時間係統 23
1.3.1 太陽時和恒星時 23
1.3.2 力學時 24
1.3.3 原子時和協調世界時（UTC） 25
1.3.4 GPS時（GPST） 26
1.3.5 北鬥時（BDT） 28
參考文獻 29
第2章 GPS和北鬥衛星導航係統簡介 31
2.1 GPS係統的曆史由來 32
2.2 GPS係統的構成 39
2.3 GPS的現代化計劃 47
2.4 北鬥導航係統概述 53
參考文獻 60
第3章 GPS和北鬥的信號格式與導航電文 63
3.1 GPS信號 64
3.1.1 GPS信號的産生機製 64
3.1.2 C/A碼發生器 70
3.1.3 C/A碼自相關和互相關特性 76
3.2 北鬥信號 82
3.2.1 北鬥信號結構 82
3.2.2 北鬥僞隨機碼發生器 86
3.2.3 北鬥僞隨機碼的自相關和互相關特性 90
3.3 導航電文 93
3.3.1 GPS導航電文 93
3.3.2 北鬥導航電文 101
3.4 不同衛星信號的時間關係 111
參考文獻 114
第4章 信號捕獲和跟蹤 117
4.1 信號捕獲 119
4.1.1 信號捕獲的基本概念 119
4.1.2 基於時域相關器的信號捕獲 125
4.1.3 基於匹配濾波器的信號捕獲 132
4.1.4 基於FFT的信號捕獲 134
4.1.5 短時相關匹配濾波器和FFT結閤的信號捕獲 139
4.1.6 基於數據分塊和頻率補償的信號捕獲 145
4.1.7 信號捕獲的門限設定 153
4.1.8 相乾積分和非相乾積分 157
4.2 信號跟蹤 163
4.2.1 基本的鎖相環 164
4.2.2 綫性鎖相環的熱噪聲性能分析 173
4.2.3 載波跟蹤環 175
4.2.4 僞碼跟蹤環 186
4.2.5 跟蹤環實現和調試中的問題 197
4.2.6 比特同步 214
4.2.7 子幀同步 219
參考文獻 222
第5章 雙模觀測量提取和誤差分析 227
5.1 僞距觀測量 228
5.2 載波相位觀測量 233
5.3 多普勒頻率和積分多普勒觀測量 236
5.4 觀測量誤差特性分析 240
5.4.1 衛星時鍾誤差 241
5.4.2 星曆誤差 242
5.4.3 電離層延遲 244
5.4.4 對流層延遲 247
5.4.5 多徑效應 249
5.4.6 接收機誤差 253
5.5 差分GNSS技術 253
參考文獻 267
第6章 衛星位置和速度的計算 271
6.1 衛星軌道理論 272
6.2 GPS衛星和北鬥MEO/IGSO衛星 279
6.3 北鬥GEO衛星 284
6.4 衛星位置和速度的插值計算 287
6.5 精密星曆和星曆擴展 289
參考文獻 294
第7章 位置、速度和時間解算 297
7.1 小二乘法解算 298
7.1.1 基本原理 298
7.1.2 加權的小二乘法 301
7.1.3 利用僞距觀測量計算位置和鍾偏 304
7.1.4 利用多普勒觀測量計算速度和鍾漂 311
7.1.5 衛星的仰角和方位角 313
7.1.6 幾何精度因子 316
7.1.7 接收機自主完好性監測（RAIM） 322
7.2 卡爾曼濾波解算 328
7.2.1 遞歸小二乘法 328
7.2.2 基本的卡爾曼濾波器 333
7.2.3 從連續時間係統到離散時間係統 336
7.2.4 擴展卡爾曼濾波器 339
7.2.5 接收機中常用的幾種KF模型 342
7.2.6 卡爾曼濾波具體實現中的技術處理 351
7.3 小二乘法和卡爾曼濾波總結 356
參考文獻 360
第8章 射頻前端 363
8.1 衛星信號的發射與接收 364
8.2 級聯係統的噪聲係數 367
8.3 帶通采樣原理 369
8.4 中頻采樣方案和射頻采樣方案 373
8.4.1 中頻采樣方案 373
8.4.2 射頻采樣方案 376
8.5 自動增益控製（AGC）和量化位寬 380
8.6 射頻載噪比和基帶信噪比的關係 384
8.7 射頻前端頻率方案實例分析 386
參考文獻 388
第9章 北鬥和GPS雙模軟件接收機的實現 391
9.1 雙模軟件接收機的信號源 392
9.2 雙模接收機的軟件模塊和程序運行界麵 395
9.3 雙模接收機數據處理結果 400
附錄A 基本矩陣和嚮量運算 409
A.1 逆矩陣及其性質 410
A.2 矩陣的特徵值和特徵嚮量 411
A.3 二次型和有定矩陣 412
A.4 幾種重要的矩陣分解 414
A.5 矩陣分析初步 418
附錄B 直角坐標係的轉換和鏇轉 421
附錄C NBP和WBP的均值和方差 429
附錄D 和衛星橢圓軌道相關的推導 433
附錄E 電離層延遲的Klobuchar模型 437
bm009068 9787121285240 9787121285172 9787121285257
內容簡介
本書係統地介紹瞭GPS、GLONASS、Galileo和北鬥衛星導航係統在內的四大全球導航衛星係統及其增強係統和區域衛星導航係統，在此基礎上進一步研究係統的設計和測試，實際上是在一個新的係統組成基礎上開展性能功能指標的設計規劃，並且提齣測試要求和方法，這是個開拓創新的過程。本書的後部分展望瞭在GNSS後時代的定位、導航、授時新技術，尤其是室內外無縫導航和多係統多手段融閤定位技術。圖書目錄
目 錄第1章 概述 1
1.1 GNSS引言 2
1.1.1 GNSS的概況 2
1.1.2 國際衛星導航産業發展現狀與前景 4
1.1.3 GNSS係統及其産業發展經驗與藉鑒 5
1.2 GNSS的定義 8
1.3 GNSS係統組成 9
1.4 GNSS應用 9
1.5 GNSS全球市場 13
1.6 GNSS的需求分析 15
1.6.1 使命需求 15
1.6.2 市場需求 15
1.6.3 産業與用戶需求 17
1.6.4 中國時空信息産業的發展需求 18
1.7 GNSS全球係統、區域係統及其多模增強格局 19
1.7.1 全球係統 19
1.7.2 區域係統 19
1.7.3 多模增強係統和差分係統 20
1.8 衛星導航的重要性和戰略定位 22
1.8.1 衛星導航發展帶來的啓迪 22
1.8.2 衛星導航係統提供時間與空間兩大參量 24
1.8.3 不可或缺的信息基礎設施 24
1.8.4 服務國計民生的高技術 24
1.8.5 智能信息産業的核心與關鍵 24
1.8.6 大國和平崛起的重要標誌 25
1.9 多係統融閤成為發展大趨勢 25
1.9.1 GNSS多係統的兼容互操作 25
1.9.2 衛星導航與通信係統的融閤 26
1.9.3 與慣性技術和其他係統的組閤融閤 27
1.10 北鬥産業和GNSS的現狀與前景 28
1.10.1 2015年北鬥産業實現瞭質和量的齊頭並進 28
1.10.2 2016年是邁嚮真正GNSS時代的新起點 29
1.10.3 室內外融閤定位是未來産業發展的重頭戲 30
1.10.4 當前快速健康持續發展北鬥産業的幾點建議 31
第2章 導航定位發展演變史 37
2.1 導航從史前到近代 38
2.1.1 石器時代的導航概念 38
2.1.2 天體導航（或者稱為星球導航）時代 39
2.1.3 時間和經度的測量 45
2.2 無綫電導航時代 54
2.2.1 無綫電的發明 54
2.2.2 無綫電導航概念 55
2.2.3 無綫電導航係統的由來和發展 59
2.3 地麵無綫電導航係統演變與發展 60
2.3.1 無綫電信標 60
2.3.2 颱卡係統 60
2.3.3 伏爾/測距器 61
2.3.4 塔康/VOR 61
2.3.5 羅蘭A 61
2.3.6 羅蘭C 61
2.3.7 奧米加 62
2.3.8 儀錶著陸係統 63
2.3.9 微波著陸係統 64
2.4 衛星導航係統的發展曆程 64
2.4.1 顆人造地球衛星上天 65
2.4.2 代導航衛星係統——“子午儀”與“蟬” 66
2.4.3 第二代導航衛星係統（全球係統、區域係統及其增強） 72
第3章 北鬥衛星導航係統（BDS） 77
3.1 概述 78
3.1.1 係統概述 78
3.1.2 政策原則 81
3.2 發展過程 82
3.3 北鬥衛星導航試驗係統 86
3.3.1 空間部分 86
3.3.2 地麵控製段 87
3.3.3 用戶係統（設備） 87
3.3.4 係統功能與主要技術指標 88
3.3.5 定位原理與工作過程 89
3.3.6 “北鬥一號”用戶係統 90
3.3.7 “北鬥一號”集團應用係統 91
3.4 北鬥區域係統 94
3.4.1 北鬥區域係統功能與指標 94
3.4.2 北鬥區域係統組成 96
3.5 在建中的北鬥全球係統進展 98
3.5.1 北鬥（新一代）全球導航衛星 98
3.5.2 北鬥全球係統信號設計進展 101
3.6 北鬥係統工作原理和關鍵技術 103
3.6.1 定位原理 103
3.6.2 衛星導航三角測量學 104
3.6.3 關鍵技術 105
3.7 北鬥係統的應用服務 113
3.7.1 應用推廣 113
3.7.2 行業與安全應用 115
3.7.3 大眾應用 116
3.7.4 科學應用 116
3.8 産業發展現狀 117
3.8.1 北鬥産業概況 117
3.8.2 五大突破和連升三級 117
3.8.3 標準化配置是産業發展的重大關鍵舉措 118
3.9 國際閤作交流 119
3.9.1 閤作的基本原則 119
3.9.2 積極推進多邊閤作 119
3.9.3 大力促進雙邊閤作 121
3.9.4 支持支撐國際交流 121
3.10 結論 121
第4章 GNSS基本構成與關鍵技術 123
4.1 概述 124
4.2 GNSS的基本構成 125
4.2.1 GNSS的整體概念 125
4.2.2 GNSS係統應用服務的創新思維 125
4.2.3 GNSS係統的組成 126
4.3 GNSS的重大關鍵技術 126
4.3.1 空間工作平颱技術 126
4.3.2 空間原子鍾技術 126
4.3.3 軌道確定、維護、保持技術 127
4.3.4 信號體製的理論與方法 127
4.3.5 電波傳播環境模化技術 128
4.3.6 大規模集成電路應用技術 128
4.4 長壽命衛星和星座與星係布設 128
4.5 定軌與測控技術 132
4.6 空間原子鍾技術 135
4.7 信號編碼調製體製理論與方法 141
4.8 環境段及其增強技術 147
4.8.1 環境段概念 147
4.8.2 衛星導航的脆弱性難題和曆來的應對措施 147
4.8.3 大氣（電離層與對流層）效應和多徑效應 148
4.8.4 導航係統的電磁環境和信號乾擾來源及其對策 150
4.9 大規模集成電路與係統融閤集成技術 150
第5章 GNSS之全球係統 159
5.1 概述 160
5.1.1 GNSS係統之係統的概念 160
5.1.2 GNSS體係格局基本形成 160
5.1.3 若乾熱點問題與新動嚮 161
5.1.4 四大發展趨勢不可逆轉，大眾化産業化特點日益明晰 162
5.1.5 GNSS發展過程中幾個有深遠影響的經驗啓迪 163
5.2 GNSS概念在更新，麵臨重大轉摺需要根本性的突破 164
5.2.1 GNSS需要有與時俱進的革命性詮釋 164
5.2.2 GNSS遭遇脆弱性的阻擊 164
5.2.3 GNSS需要整體上的創新，環境段是重點 164
5.2.4 泛在導航的需求勢不可擋，急需根本性突破 165
5.3 GPS 165
5.3.1 概述 165
5.3.2 部署發展 166
5.3.3 GPS工作原理要點 167
5.3.4 係統組成 168
5.3.5 頻率與信號 174
5.3.6 服務功能與性能 175
5.4 GPS係統現代化 176
5.4.1 概述 176
5.4.2 GPS現代化進程時間錶 178
5.4.3 空間段現代化 180
5.4.4 運控段現代化 184
5.4.5 頻率與信號現代化 187
5.5 GLONASS 190
5.5.1 概述 190
5.5.2 部署發展 192
5.5.3 係統組成 194
5.5.4 GLONASS提供的服務 199
5.6 GLONASS係統現代化 201
5.6.1 概述 201
5.6.2 GLONASS現代化的主要目標 202
5.6.3 GLONASS采用的現代化發展策略 205
5.7 Galileo 206
5.7.1 概述 206
5.7.2 部署發展 207
5.7.3 係統組成 208
5.7.4 頻率與信號 211
5.7.5 服務功能與性能 216
5.7.6 伽利略係統的現狀與發展計劃 218
第6章 GNSS之區域係統和多模增強係統 219
6.1 概述 220
6.2 日本的QZSS 220
6.2.1 QZSS概述 220
6.2.2 QZSS發展過程 222
6.2.3 時空參考係統 223
6.2.4 QZSS提供的服務 223
6.2.5 QZSS體係框架結構 224
6.2.6 QZSS的頻率和信號 227
6.3 印度的IRNSS 229
6.3.1 IRNSS概述 229
6.3.2 IRNSS發展過程 230
6.3.3 IRNSS提供的服務 230
6.3.4 IRNSS體係框架 231
6.3.5 IRNSS的頻率和信號 234
6.4 星基增強係統 234
6.4.1 星基增強係統概論 234
6.4.2 美國的廣域增強係統（WAAS） 235
6.4.3 歐洲的導航重疊係統（EGNOS） 241
6.4.4 俄羅斯的差分改正監測係統（SDCM） 248
6.4.5 日本的多功能運輸衛星（MTSAT）星基增強係統（MSAS） 249
6.4.6 印度的輔助GPS的靜地星基增強導航係統（GAGAN） 251
6.5 地基增強係統 255
6.5.1 地基增強係統概論 255
6.5.2 局域增強係統（LAAS） 255
6.5.3 差分GPS（NDGPS） 257
6.5.4 連續運行參考站網絡（CORS網） 257
6.5.5 沿海的無綫電信標（DGPS）網絡係統 257
6.5.6 D-GNSSd的海上精密定位測量 257
6.5.7 全球差分GPS（GDGPS） 258
6.6 其他多模增強係統 261
第7章 GNSS接收機與用戶終端 263
7.1 概述 264
7.1.1 用戶段地位舉足輕重 264
7.1.2 接收機的分類 264
7.1.3 接收機的主要組成和性能指標 267
7.1.4 軟件接收機 269
7.1.5 接收機融閤技術的發展 269
7.2 衛星導航接收機技術 272
7.2.1 概述 272
7.2.2 GNSS接收機技術發展的幾個特點 273
7.2.3 GNSS接收機技術進步 277
7.2.4 GNSS接收機值得注意的發展動嚮 278
7.2.5 GNSS 芯片供應商競爭力新排名揭曉 280
7.2.6 衛星導航芯片融閤之路和競爭 281
7.2.7 無人機（UAV）——GNSS應用值得關注的領域 283
7.3 GNSS終端 284
7.3.1 高精度定位終端 284
7.3.2 標準型導航終端 284
7.3.3 專業類授時終端 285
7.3.4 組閤終端 285
7.3.5 車輛信息終端 286
7.3.6 智能手機終端 287
7.3.7 可穿戴終端 287
7.4 GNSS接收機與終端的發展趨勢 287
7.4.1 衛星導航市場的全球競爭已經拉開帷幕 287
7.4.2 室內外融閤定位是3～5年內産業發展重頭戲 288
第8章 GNSS應用與服務 291
8.1 概述 292
8.1.1 技術層麵 292
8.1.2 産業範疇 292
8.1.3 延伸應用 293
8.1.4 相關的宏觀領域 293
8.2 GNSS的交通運輸和物流管理應用 293
8.2.1 航空應用 293
8.2.2 航海與內陸水運應用 297
8.2.3 公路應用 300
8.2.4 鐵路應用 304
8.3 時間同步與傳遞應用 306
8.3.1 高精度時間的提供是GNSS一大應用 306
8.3.2 電力傳輸應用 307
8.3.3 時間傳遞 307
8.3.4 時間在通信領域的應用 308
8.4 大眾應用 309
8.4.1 車輛信息係統 309
8.4.2 人員跟蹤和消費娛樂應用 313
8.5 高精度測量與定位應用 318
8.5.1 大地測量與測繪應用 318
8.5.2 海洋測繪應用 321
8.6 農業應用 322
8.6.1 GNSS為農業提供技術支撐 322
8.6.2 農業更多的是信息服務 323
8.6.3 GNSS應用進入農業生産的各個領域 324
8.7 環境監測與保護應用 324
8.7.1 環境監測的關鍵在數據收集 324
8.7.2 通過研究結果進行環境保護變化預測 325
8.7.3 GNSS給環境保護帶來好處良多 325
8.8 空間與大氣等科學研究應用 326
8.8.1 空間應用 326
8.8.2 氣象學應用 330
8.9 GNSS的軍事應用 330
8.9.1 軍事應用概述 330
8.9.2 抗乾擾是軍用GNSS首要考慮要素 333
8.9.3 軍用GNSS接收機的發展階段 339
8.10 GNSS的服務 339
8.10.1 基於GNSS的服務 339
8.10.2 車輛信息服務（車聯網） 340
8.10.3 位置服務（LBS） 343
8.10.4 應急救援服務 349
8.10.5 休閑娛樂服務 350
第9章 GNSS産業與市場 353
9.1 概述 354
9.2 GNSS産業 355
9.2.1 衛星導航産業體係 355
9.2.2 衛星導航的産業鏈 356
9.2.3 衛星導航産業的企業分類 356
9.3 GNSS市場 357
9.3.1 復雜的市場 357
9.3.2 市場的特徵 357
9.3.3 市場範疇、細分和價值鏈 358
9.3.4 GNSS市場的獨特之處 358
9.4 全球GNSS市場的發展動嚮與趨勢 360
9.4.1 GNSS係統與産業麵臨的重大轉摺 360
9.4.2 GNSS産業全球市場規模與産值 361
9.4.3 全球GNSS産業的區域特性 362
9.4.4 全球GNSS産業的行業分布 362
9.4.5 全球GNSS産業技術的發展趨勢 363
9.4.6 GNSS規模大的兩個應用市場 364
9.5 我國北鬥市場的現狀和發展前景 370
9.5.1 北鬥産業麵臨的機遇和挑戰 370
9.5.2 市場的需求和經濟規模分析 374
9.5.3 北鬥産業的新常態和新興産業的風嚮標 380
第10章 GNSS係統演變升級和新時空服務體係發展 383
10.1 概述 384
10.1.1 工業文明嚮信息文明發展的時代轉摺特點 384
10.1.2 信息時代社會經濟發展的牛鼻子 385
10.1.3 泛在服務來源於市場驅動和科技牽引的雙重作用 385
10.1.4 中國時空服務是信息時代的大框架 386
10.2 GNSS可能的演變途徑 387
10.2.1 PNT是GNSS未來發展的一個選項 387
10.2.2 新時空服務為北鬥開創一片新天地 396
10.2.3 新時空服務體係纔是真正的未來係統 396
10.3 中國時空服務體係的基本概念 398
10.3.1 概述 398
10.3.2 中國新時空服務的理論與前期基礎 400
10.3.3 中國新時空服務體係的定義 400
10.4 新時空服務體係是我國導航産業發展的遠大藍圖 400
10.4.1 時間和空間是人類社會發展的兩個基本參照係 400
10.4.2 衛星導航已真正成為時間空間信息全球化一體化提供的基礎 401
10.4.3 泛在導航需要多係統集成融閤 401
10.4.4 新時空服務體係保障泛在導航從現在走嚮未來 401
10.5 中國新時空服務體係架構 402
10.5.1 中國新時空體係的整體願景 402
10.5.2 新時空體係的總體戰略 403
10.5.3 新時空服務體係三大組成闆塊 406
10.6 新時空服務體係的技術經濟可行性分析 410
10.7 結論 410
參考文獻 411
內容簡介
本書作者在總結多年科學研究成果的基礎上，全麵係統地介紹瞭北鬥衛星導航係統的發展、構成、産業現狀等，並從定位、導航、授時、通信等方麵闡述瞭北鬥衛星導航係統的高精度應用。本書介紹瞭基於北鬥兼容技術的硬件係統，包括天綫、芯片、闆卡和RTK産品；討論瞭多模GNSS定位原理與基礎模型、網絡RTK及高精度定位數據處理技術，包括實時差分技術、後處理差分技術、精密單點定位技術等；描述瞭政策、行業標準及人纔工程的現狀並從技術産品、行業應用及戰略等方麵做瞭總結與展望。圖書目錄
目 錄第1章 北鬥衛星導航係統概述 1
1.1 概述 2
1.1.1 三步走戰略 3
1.1.2 管理和運營 4
1.2 時空參考框架 4
1.2.1 坐標係統 4
1.2.2 時間係統 5
1.3 係統服務 6
1.3.1 開放服務 7
1.3.2 授權服務 7
1.4 北鬥係統結構 8
1.4.1 空間段 8
1.4.2 地麵段 12
1.4.3 用戶段 12
1.5 其他全球衛星導航係統 13
1.5.1 GPS 13
1.5.2 GLONASS 15
1.5.3 Galileo 16
1.5.4 GNSS係統間的異同 18
1.6 主要組織機構 19
1.6.1 官方組織機構 19
1.6.2 民間組織機構 23
1.7 全球衛星導航係統基礎設施 26
1.7.1 地基增強係統（GBAS） 27
1.7.2 星基增強係統（SBAS） 31
1.8 北鬥高精度産業現狀 36
1.8.1 CORS係統建設 36
1.8.2 北鬥兼容型高精度芯片 36
1.8.3 北鬥兼容型高精度接收機 37
1.8.4 北鬥兼容型高精度天綫 37
第2章 衛星導航定位及高精度應用 39
2.1 定位 40
2.1.1 大地測量 41
2.1.2 高速鐵路 44
2.1.3 精細農業 46
2.1.4 港口運輸 48
2.1.5 監測防災 51
2.2 導航 53
2.2.1 位置服務 54
2.2.2 車輛導航 55
2.2.3 物流管理 58
2.2.4 航海導航 60
2.2.5 航空導航 62
2.3 授時 63
2.3.1 電信網同步與移動通信 65
2.3.2 智能電網同步與監控 67
2.3.3 金融與網絡同步 68
2.3.4 廣播電視及三網融閤 69
2.3.5 國防建設 71
2.4 北鬥短報文通信 71
2.4.1 氣象預報預警 73
2.4.2 船舶交通管理 73
2.4.3 地震災情匯集 74
2.4.4 森林火災監測 75
第3章 多模GNSS定位原理 77
3.1 北鬥衛星信號 78
3.1.1 衛星碼信號 78
3.1.2 衛星導航電文 83
3.1.3 信號構成 87
3.2 觀測量的誤差源及其影響 89
3.2.1 誤差的分類 89
3.2.2 與衛星有關的誤差 90
3.2.3 與信號傳播有關的誤差 93
3.2.4 與接收設備有關的誤差 99
3.2.5 其他誤差來源 100
3.3 定位 102
3.3.1 定位方法概述 102
3.3.2 僞距法定位原理 102
3.3.3 僞距定位精度評定 109
3.4 相對定位 111
3.4.1 靜態相對定位觀測方程 112
3.4.2 動態相對定位觀測方程 116
3.5 網絡RTK 120
3.5.1 VRS技術模式 120
3.5.2 FKP計算模型 121
3.5.3 MAC技術模式 122
3.6 精密單點定位 124
3.6.1 定位原理 124
3.6.2 誤差分析 124
3.7 整周模糊度確定方法及周跳分析 125
3.7.1 整周模糊度及其確定方法 125
3.7.2 周跳分析 128
3.8 北鬥衛星網整體平差 131
3.8.1 整體平差方法概述 131
3.8.2 基綫嚮量網平差模型 132
3.8.3 平差結果精度評定 135
第4章 北鬥兼容型高精度接收機技術 137
4.1 北鬥兼容型高精度天綫 138
4.1.1 引言 139
4.1.2 天綫的關鍵特性 139
4.1.3 天綫的關鍵技術 143
4.1.4 天綫的種類 147
4.1.5 産品介紹 148
4.2 北鬥兼容型導航芯片及闆卡 150
4.2.1 引言 150
4.2.2 北鬥/GPS雙模闆卡的主要技術指標 151
4.2.3 射頻前端處理技術 152
4.2.4 高靈敏度基帶信號處理技術 154
4.2.5 多星座數據融閤處理前端技術 161
4.2.6 導航解算處理後端技術 164
4.2.7 北鬥兼容型導航芯片架構設計 169
4.3 北鬥兼容型高精度GNSS RTK産品 170
4.3.1 引言 170
4.3.2 接收機産品介紹 171
4.3.3 北鬥兼容型高精度GIS設備 177
第5章 高精度定位數據處理與軟件技術 181
5.1 實時差分技術 182
5.1.1 實時動態僞距差分 184
5.1.2 實時動態載波相位差分 186
5.2 後處理差分技術 189
5.3 精密單點定位技術 193
5.3.1 精密單點定位 193
5.3.2 三頻精密單點定位 195
5.4 網絡CORS及其定位技術 197
第6章 北鬥高精度定位專業應用 201
6.1 科學研究 202
6.1.1 大氣探測 202
6.1.2 電離層延遲 203
6.2 行業應用 204
6.2.1 精細農業 204
6.2.2 災害監測 210
6.2.3 精密授時 221
6.2.4 國情監測 224
6.2.5 機械控製 225
6.3 區域發展概況 231
6.3.1 珠三角地區 231
6.3.2 環渤海地區 232
6.3.3 長三角地區 232
6.3.4 華中鄂豫湘地區 233
6.3.5 西部川陝渝地區 233
第7章 典型應用工程與案例 235
7.1 重大工程 236
7.1.1 現代測繪基準體係建設 236
7.1.2 海島與島礁測繪 240
7.1.3 航空應急測繪體係建設 241
7.1.4 極地測繪 243
7.2 示範工程 244
7.2.1 重點運輸過程監控管理示範工程 244
7.2.2 物流管理應用示範工程 246
7.2.3 智能交通及車輛信息係統示範工程 248
7.2.4 移動位置服務示範工程 250
7.2.5 泛在PNT係統示範工程 254
7.2.6 高精度應用創新專項工程 255
7.2.7 水利工程自動化監控 258
7.3 典型應用案例 260
7.3.1 地質災害及建築物安全監控 260
7.3.2 高速鐵路安全監控 264
7.3.3 精密施工與機械控製 265
7.3.4 飛機精密進近 267
第8章 支撐與保障體係産業現狀 271
8.1 社會資源與環境 272
8.1.1 政策 272
8.1.2 知識産權保護 276
8.1.3 法律法規 277
8.1.4 市場環境 278
8.2 行業技術標準及規範 280
8.2.1 測試檢驗 280
8.2.2 標準與規範 283
8.3 人纔與引智工程 286
8.3.1 衛星導航專業人纔培養 286
8.3.2 地方部門與高校及院所聯閤 287
8.3.3 示範城市與示範工程 288
8.3.4 人纔培養與引智總結 289
第9章 總結與展望 291
9.1 高精度導航定位技術産品 293
9.1.1 廣域實時精密定位技術 293
9.1.2 協同實時精密定位技術 294
9.1.3 智能硬件 295
9.1.4 無人駕駛技術 296
9.2 北鬥衛星導航的行業應用 296
9.2.1 行業應用技術體係 297
9.2.2 典型應用分析 297
9.2.3 行業應用拓展 302
9.3 北鬥全球化和戰略 303
9.3.1 北鬥東盟國際閤作 304
9.3.2 北鬥與“一帶一路” 306
附錄 309
附錄A 國內外常用GNSS數據處理軟件 310
A.1 PANDA軟件 310
A.2 GAMIT軟件 312
A.3 Bernese軟件 314
A.4 GIPSY軟件 317
A.5 TriP軟件 319
A.6 HGO數據後處理軟件 320
附錄B 廠商 320
B.1 天寶 320
B.2 徠卡 320
B.3 諾瓦泰 321
B.4 中海達 321
B.5 華測 322
B.6 南方測繪 322
附錄C 學術刊物 322
C.1 Journal of Geophysical Research（JGR） 322
C.2 Geophysical Research Letters（GRL） 323
C.3 Journal of Geodesy 323
C.4 GPS Solutions 324
C.5 Navigation 324
C.6 Advances in Space Research 324
C.7 Survey Review 324
C.8 Inside GNSS 325
C.9 GPS World 325
C.10 Journal of Navigation 325
C.11 Journal of Global Positioning Systems （JGPS） 326
參考文獻 327
縮略語 337
圖書目錄
目 錄第1章 定位、坐標係和時間標準 1
1.1 問題的提齣 2
1.1.1 基本目的和基本定位係統 2
1.1.2 時鍾問題 5
1.1.3 一個改進的係統 6
1.1.4 改進後係統的總結 10
1.2 常用坐標係 11
1.2.1 地心慣性坐標係 11
1.2.2 測地坐標係 12
1.2.3 ECEF坐標係 15
1.2.4 ENU或NED坐標係 19
1.2.5 運動本體坐標係 21
1.3 時間係統 23
1.3.1 太陽時和恒星時 23
1.3.2 力學時 24
1.3.3 原子時和協調世界時（UTC） 25
1.3.4 GPS時（GPST） 26
1.3.5 北鬥時（BDT） 28
參考文獻 29
第2章 GPS和北鬥衛星導航係統簡介 31
2.1 GPS係統的曆史由來 32
2.2 GPS係統的構成 39
2.3 GPS的現代化計劃 47
2.4 北鬥導航係統概述 53
參考文獻 60
第3章 GPS和北鬥的信號格式與導航電文 63
3.1 GPS信號 64
3.1.1 GPS信號的産生機製 64
3.1.2 C/A碼發生器 70
3.1.3 C/A碼自相關和互相關特性 76
3.2 北鬥信號 82
3.2.1 北鬥信號結構 82
3.2.2 北鬥僞隨機碼發生器 86
3.2.3 北鬥僞隨機碼的自相關和互相關特性 90
3.3 導航電文 93
3.3.1 GPS導航電文 93
3.3.2 北鬥導航電文 101
3.4 不同衛星信號的時間關係 111
參考文獻 114
第4章 信號捕獲和跟蹤 117
4.1 信號捕獲 119
4.1.1 信號捕獲的基本概念 119
4.1.2 基於時域相關器的信號捕獲 125
4.1.3 基於匹配濾波器的信號捕獲 132
4.1.4 基於FFT的信號捕獲 134
4.1.5 短時相關匹配濾波器和FFT結閤的信號捕獲 139
4.1.6 基於數據分塊和頻率補償的信號捕獲 145
4.1.7 信號捕獲的門限設定 153
4.1.8 相乾積分和非相乾積分 157
4.2 信號跟蹤 163
4.2.1 基本的鎖相環 164
4.2.2 綫性鎖相環的熱噪聲性能分析 173
4.2.3 載波跟蹤環 175
4.2.4 僞碼跟蹤環 186
4.2.5 跟蹤環實現和調試中的問題 197
4.2.6 比特同步 214
4.2.7 子幀同步 219
參考文獻 222
第5章 雙模觀測量提取和誤差分析 227
5.1 僞距觀測量 228
5.2 載波相位觀測量 233
5.3 多普勒頻率和積分多普勒觀測量 236
5.4 觀測量誤差特性分析 240
5.4.1 衛星時鍾誤差 241
5.4.2 星曆誤差 242
5.4.3 電離層延遲 244
5.4.4 對流層延遲 247
5.4.5 多徑效應 249
5.4.6 接收機誤差 253
5.5 差分GNSS技術 253
參考文獻 267
第6章 衛星位置和速度的計算 271
6.1 衛星軌道理論 272
6.2 GPS衛星和北鬥MEO/IGSO衛星 279
6.3 北鬥GEO衛星 284
6.4 衛星位置和速度的插值計算 287
6.5 精密星曆和星曆擴展 289
參考文獻 294
第7章 位置、速度和時間解算 297
7.1 小二乘法解算 298
7.1.1 基本原理 298
7.1.2 加權的小二乘法 301
7.1.3 利用僞距觀測量計算位置和鍾偏 304
7.1.4 利用多普勒觀測量計算速度和鍾漂 311
7.1.5 衛星的仰角和方位角 313
7.1.6 幾何精度因子 316
7.1.7 接收機自主完好性監測（RAIM） 322
7.2 卡爾曼濾波解算 328
7.2.1 遞歸小二乘法 328
7.2.2 基本的卡爾曼濾波器 333
7.2.3 從連續時間係統到離散時間係統 336
7.2.4 擴展卡爾曼濾波器 339
7.2.5 接收機中常用的幾種KF模型 342
7.2.6 卡爾曼濾波具體實現中的技術處理 351
7.3 小二乘法和卡爾曼濾波總結 356
參考文獻 360
第8章 射頻前端 363
8.1 衛星信號的發射與接收 364
8.2 級聯係統的噪聲係數 367
8.3 帶通采樣原理 369
8.4 中頻采樣方案和射頻采樣方案 373
8.4.1 中頻采樣方案 373
8.4.2 射頻采樣方案 376
8.5 自動增益控製（AGC）和量化位寬 380
8.6 射頻載噪比和基帶信噪比的關係 384
8.7 射頻前端頻率方案實例分析 386
參考文獻 388
第9章 北鬥和GPS雙模軟件接收機的實現 391
9.1 雙模軟件接收機的信號源 392
9.2 雙模接收機的軟件模塊和程序運行界麵 395
9.3 雙模接收機數據處理結果 400
附錄A 基本矩陣和嚮量運算 409
A.1 逆矩陣及其性質 410
A.2 矩陣的特徵值和特徵嚮量 411
A.3 二次型和有定矩陣 412
A.4 幾種重要的矩陣分解 414
A.5 矩陣分析初步 418
附錄B 直角坐標係的轉換和鏇轉 421
附錄C NBP和WBP的均值和方差 429
附錄D 和衛星橢圓軌道相關的推導 433
附錄E 電離層延遲的Klobuchar模型 437
大地測量學與全球導航衛星係統（GNSS）技術應用 這是一部深入探討大地測量學基礎理論及其在現代全球導航衛星係統（GNSS）技術應用中扮演關鍵角色的專業著作。本書旨在為讀者提供一個全麵而深刻的理解，從最基礎的地球形狀和重力場模型，到復雜的 GNSS 信號傳播、接收機原理，再到 GNSS 在高精度測量、時空基準構建、地球動力學研究等多個前沿領域的廣泛應用。本書尤其側重於 GNSS 技術如何革新傳統測量方法，提升測量精度和效率，並為科學研究和工程實踐提供前所未有的支撐。 第一部分：大地測量學基礎理論 本部分是理解 GNSS 技術根基的關鍵。我們將從地球的物理本質齣發，深入剖析其幾何形狀和重力場。 地球的形狀與模型： 宇宙中的天體並非完美的球體，地球亦是如此。本書將詳細介紹地球的真實形狀——梨形體（geoid），以及為便於計算和應用而建立的各種地球橢球模型（如 WGS84）。我們將講解如何通過數學模型來描述和逼近地球的形狀，包括大地水準麵、參考橢球體、大地坐標係（經度、緯度、高程）等基本概念。讀者將理解不同坐標係之間的轉換原理，以及它們在高精度測量中的重要性。 地球重力場： 重力是 GNSS 定位中不可忽視的因素。本部分將介紹地球重力場的概念，包括重力異常、大地水準麵與參考橢球麵的差異，以及重力測量的方法。理解重力場對於高精度高程測定至關重要，因為它直接影響著 GNSS 接收機所能獲取的垂直位置信息的準確性。我們將探討各種重力場模型及其在 GNSS 差分技術中的應用。 大地測量學中的數學方法： 測量數據處理離不開嚴謹的數學工具。本書將係統介紹在經典大地測量學和現代 GNSS 應用中常用的數學方法，包括誤差理論、最小二乘法、卡爾曼濾波等。我們將詳細闡述這些方法在數據平差、質量控製、未知數求解等方麵的應用，為讀者掌握 GNSS 數據處理奠定堅實的數學基礎。 第二部分：全球導航衛星係統（GNSS）原理 本部分將帶領讀者走進 GNSS 的世界，深入理解其工作原理和核心技術。 GNSS 係統概述： 本節將對當前主要的 GNSS 係統進行全麵介紹，包括美國的 GPS（Global Positioning System）、俄羅斯的 GLONASS（Global Navigation Satellite System）、歐洲的 Galileo（伽利略）以及中國的北鬥（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）。我們將重點闡述各係統的星座布局、衛星數量、軌道參數、信號結構以及其獨特的優勢和發展曆程。理解不同係統的特性，對於實現多係統融閤定位至關重要。 GNSS 衛星信號與傳播： 衛星發齣的信號是 GNSS 定位的載體。本書將詳細解析 GNSS 信號的組成，包括僞隨機噪聲（PRN）碼、導航電文等。我們將深入探討信號在電離層和對流層中的傳播延遲，以及這些延遲對定位精度的影響。同時，我們將介紹各種抑製和改正信號延遲的方法，如雙頻接收機、大氣模型改正等。 GNSS 接收機原理： 接收機是 GNSS 係統的終端設備。本部分將深入剖析 GNSS 接收機的核心工作原理，包括信號捕獲、跟蹤、僞距和載波相位測量等關鍵環節。我們將詳細講解接收機如何通過測量衛星信號的到達時間（僞距）和相位（載波相位）來確定接收機的位置。對於理解高精度定位，載波相位測量的原理和技術是重點。 定位原理與解算： 基於接收到的衛星信號，GNSS 接收機能夠解算齣自身的位置。本節將詳細闡述 GNSS 的基本定位原理，包括三維空間的三邊測量法（Pseudorange Positioning）和多頻載波相位差分定位（RTK）等。我們將講解如何利用多顆衛星的觀測數據，通過數學方程組求解齣三維坐標。對於實現高精度定位，差分技術是核心，本書將對其原理和實現方式進行深入探討。 第三部分：GNSS 在高精度定位領域的應用 本部分將聚焦 GNSS 技術在高精度測量和工程應用中的實際部署和性能錶現。 差分 GNSS 技術（DGNSS）： 為瞭剋服單點定位的精度限製，差分技術應運而生。本書將係統介紹各種差分 GNSS 技術，包括地麵增強係統（GBAS）、星基增強係統（SBAS）以及最為關鍵的實時動態差分（RTK）和後處理差分（PPK）技術。我們將詳細講解 RTK 的工作原理，包括基站和移動站的數據處理流程，以及如何實現厘米級甚至毫米級的定位精度。 GNSS 在工程測量中的應用： 高精度 GNSS 技術已成為現代工程建設不可或缺的工具。本書將詳細闡述 GNSS 在建築施工、道路橋梁、水利工程、礦山測量等領域的廣泛應用。我們將討論如何利用 GNSS 進行地形測繪、放樣定位、變形監測等，並分析其相較於傳統測量方法的優勢，如效率提升、成本降低以及作業便利性。 GNSS 在地質與地球動力學研究中的應用： GNSS 技術為我們觀測地球的微小形變提供瞭強大的能力，從而在地球科學研究中發揮著越來越重要的作用。本書將探討 GNSS 在闆塊構造運動監測、地震活動分析、火山形變觀測、地殼均衡研究等方麵的應用。我們將介紹如何利用長期 GNSS 數據分析地殼形變速率，從而為地震預警和災害防治提供科學依據。 GNSS 在測繪與不動産管理中的應用： 精準的地理空間信息是現代測繪和不動産管理的基礎。本書將闡述 GNSS 在地理信息係統（GIS）數據采集、地籍測量、土地確權、數字城市建設等方麵的應用。我們將討論如何利用 GNSS 技術構建高精度、高時效的空間數據庫，為城市規劃、資源管理和環境監測提供有力支持。 GNSS 的發展趨勢與挑戰： 隨著技術的不斷進步，GNSS 的應用前景將更加廣闊。本書將對 GNSS 的未來發展趨勢進行展望，包括多係統融閤、低成本高精度接收機、人工智能在 GNSS 數據處理中的應用以及低軌道衛星導航係統等。同時，我們也將探討 GNSS 麵臨的挑戰，如信號乾擾、脆弱性以及在復雜環境下的性能限製等。 第四部分：GNSS 數據處理與分析 本部分將側重於 GNSS 數據的實際處理、質量控製以及數據分析方法。 GNSS 數據預處理： 原始的 GNSS 觀測數據往往包含各種噪聲和誤差。本節將介紹 GNSS 數據預處理的各個環節，包括數據下載、格式轉換、觀測文件檢查、衛星截止角設置等。我們將強調數據質量控製的重要性，並介紹常用的數據清理和篩選方法。 GNSS 數據後處理技術： 對於高精度應用，後處理是必不可少的。本書將深入講解 GNSS 數據後處理的原理和流程，包括靜態差分、快速靜態差分、運動學差分等。我們將介紹常用的後處理軟件，並指導讀者如何利用這些軟件進行精確的坐標計算和成果評估。 GNSS 數據分析與可視化： 處理後的 GNSS 數據需要進一步分析纔能發揮其價值。本部分將介紹 GNSS 數據分析的方法，如時間序列分析、形變速率計算、誤差分析等。同時，我們將討論如何利用專業軟件對 GNSS 數據進行可視化展示，如繪製軌跡圖、變形圖等，以便更直觀地理解和解釋測量結果。 GNSS 質量控製與精度評估： 確保 GNSS 測量結果的可靠性至關重要。本書將詳細介紹 GNSS 測量中的質量控製原則和常用方法，包括內符閤精度、外符閤精度、相對精度等評估指標。我們將引導讀者如何根據實際應用需求，選擇閤適的精度評估方法，並對測量成果的可靠性進行科學判斷。 本書內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的各個層麵，力求為讀者提供一個係統、全麵、深入的學習平颱。無論是 GNSS 技術的研究者、工程師，還是相關專業的學生，都能從本書中獲得寶貴的知識和啓發，深刻理解 GNSS 技術在現代社會發展中的關鍵作用，並掌握利用 GNSS 技術解決實際問題的能力。
用戶評價
評分
這本書的書名讓我看到瞭一個探索衛星導航技術前沿的窗口。我對“概論”部分充滿期待，希望它能為我打下堅實的基礎，理解GNSS（全球導航衛星係統）是如何運作的，不僅僅是GPS，還有那些我不太熟悉的係統，它們各自的優勢和劣勢是什麼。我尤其關注北鬥係統，希望能夠深入瞭解它的設計理念、技術創新以及它在國際舞颱上的地位。而“在高精度定位領域中的應用”這一部分，更是激發瞭我對科技改變生活的好奇心。我迫切想知道，北鬥是如何在自動駕駛、精準農業、智慧城市等領域發揮關鍵作用的，它帶來的便利和效率提升究竟有多大。最後，“北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現”這個標題，則觸及瞭我對技術實現層麵的探究欲望。我渴望瞭解，如何通過軟件的方式來處理衛星信號，實現定位功能，這其中涉及到的算法、技術挑戰以及未來的發展方嚮。這本書如果能提供清晰的原理講解，甚至是一些實現上的指導，那將是對我學習和實踐的極大幫助。總而言之，這本書的標題預示著一次從宏觀到微觀，從理論到實踐的全麵探索之旅。
評分“北鬥在高精度定位領域中的應用”這個副標題，更是精準地擊中瞭我的興趣點。我一直對那些能達到厘米級甚至毫米級定位的場景非常好奇，比如大地測量、精準農業、自動駕駛、航空航天等。這些領域聽起來都離我們普通人很遠，但它們的背後卻是國傢科技實力的體現，也是未來發展的重要方嚮。我特彆想瞭解，北鬥係統在高精度定位方麵有哪些獨特的優勢，它又是如何實現如此高的精度的？書中是否會講解一些具體的應用案例，比如某個大型工程項目是如何利用北鬥進行精密測量的，或者自動駕駛汽車如何依靠北鬥實現精準避障？我對其中的技術細節充滿疑問，比如差分技術、RTK（實時動態差分）等，這些高精度定位的關鍵技術，如果書中能有清晰的解釋，那就太棒瞭。我希望能看到一些圖示或者案例分析，讓我能夠直觀地理解這些高技術如何在實際場景中發揮作用。高精度定位不僅僅是技術的堆砌，更是解決實際問題的有力工具，我期待這本書能讓我看到北鬥係統在這一領域強大的生命力和廣闊的應用前景，感受到中國科技的進步帶來的實際效益。
評分這本書的書名看起來非常吸引人，尤其對於我這種對衛星導航技術充滿好奇的讀者來說。我一直對我們頭頂的那些默默工作的衛星，尤其是咱們自己的北鬥係統，感到無比著迷。從小時候聽說的“指南針”到如今無處不在的GPS，再到逐漸崛起的北鬥，這背後蘊含的技術進步簡直是科幻小說般的現實。書名中“概論”二字，預示著它會從宏觀的角度介紹北鬥以及GNSS（全球導航衛星係統）的方方麵麵，這正是我希望瞭解的。我迫切想知道，除瞭我們熟悉的GPS，還有哪些其他的GNSS係統，它們各自有什麼特點，以及北鬥係統是如何在眾多係統中脫穎而齣的。我期待書中能用通俗易懂的語言，解釋那些聽起來有些高深的導航原理，比如信號的傳播、衛星的軌道、接收機的基本工作流程等等。畢竟，我不是專業背景齣身，需要的是一個紮實而又易於理解的入門。同時，我也想瞭解GNSS是如何與我們的日常生活緊密聯係在一起的，比如導航地圖、共享單車定位、甚至是我們手機中的很多應用，背後都有GNSS的身影。這本書如果能把我帶入這個充滿科技魅力的世界，將是一次絕佳的學習體驗。
評分“北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現”這個部分，讓我眼前一亮。雖然我不是編程專業齣身，但對於“軟件接收機”這個概念，我總是充滿瞭探索欲。傳統的GPS接收機給我的印象是硬件集成度很高，而“軟件接收機”聽起來似乎更靈活，更易於定製和升級。我非常好奇，如何用軟件的方式來實現衛星信號的接收、處理和定位？這本書是否會深入講解軟件接收機的架構設計，比如信號采集、數字下變頻、載波跟蹤、僞距測量等關鍵算法？我期待書中能夠提供一些僞代碼或者簡單的實現思路，讓我能夠對這個過程有一個初步的認識。理解軟件接收機的原理，不僅能幫助我更好地理解GNSS係統的工作機製，也能讓我對未來的技術發展有一個更深刻的洞察。我猜測，通過軟件接收機，我們可以實現更多定製化的功能，比如針對特定場景進行優化，或者與其他傳感器進行融閤，從而實現更強大的定位和導航能力。這本書如果能讓我初步窺探到軟件定義的GNSS接收機的奧秘，那將是一次非常寶貴的學習經曆。
評分從整體書名來看，這本書似乎覆蓋瞭從基礎理論到前沿應用的廣泛內容，這對於我這種希望係統性學習GNSS知識的讀者來說，無疑是一個巨大的誘惑。我最期待的，是它能夠幫助我構建一個完整的知識體係。我希望它能從GNSS的起源和發展講起，介紹全球主要的衛星導航係統，然後再聚焦到北鬥係統，詳細闡述其星座構型、信號體製、服務特點等。之後，再自然過渡到高精度應用，並最終深入到軟件接收機的實現層麵。這種由淺入深、由宏觀到微觀的邏輯編排，將非常有利於我這個初學者理解復雜的概念。我希望書中能夠圖文並茂，用豐富的圖錶和示意圖來輔助說明，讓那些抽象的技術原理變得更加生動形象。同時，我也很關心書中是否會提及GNSS係統在未來發展中的趨勢，比如多模融閤、與其他技術（如5G、AI）的結閤等，這些能夠讓我對GNSS的未來有一個更清晰的認識。如果這本書能夠成為我進入GNSS領域的一扇大門，那將是極大的幸事。
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