導航衛星精密定軌技術 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

王小亞，鬍小工，蔣虎，趙群河 著

圖書標籤:

• 導航衛星
• 精密定軌
• 衛星定位
• GNSS
• 軌道確定
• 數據處理
• 濾波算法
• 誤差分析
• 空間科學
• 測繪科學

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030546487

版次：01

商品編碼：12278805

包裝：平裝

叢書名： 空間技術與應用學術著作叢書

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

頁數：264

字數：384000

正文語種：中文

內容簡介

《導航衛星精密定軌技術》針對我國北鬥導航係統發展和深化的需要，從全球衛星導航係統（GNSS）和精密定軌現狀齣發，介紹導航衛星精密定軌的基本理論和方法，結閤實測導航數據處理所需考慮的各種觀測模型和動力學模型誤差，給齣新的誤差改正方法和模型，建立觀測方程和動力學方程，介紹目前常用的GNSS數據處理軟件包求解方程所采用的小二乘和濾波算法，探討GNSS數據處理周跳探測和模糊度解算方法，根據實測導航數據講述導航衛星精密定軌的過程和處理技巧，包括單星定軌、多星定軌、軌道機動和快速恢復及軌道正確性評定，，結閤我國衛星導航係統二期的特點，介紹星地/星間聯閤定軌和導航電文擬閤情況，討論影響導航衛星軌道精度的幾大誤差源。《導航衛星精密定軌技術》將理論和實測數據處理及誤差分析相結閤，將常規導航衛星長弧精密定軌和軌道機動與快速恢復短弧定軌相結閤，將導航衛星精密定軌和導航電文生成相結閤，從北鬥導航二代一期星地獨立定軌到二期星間鏈路星地/星間聯閤定軌都給予係統而翔實的介紹和定軌結果分析，理論和實際應用相結閤，各章又有一定的獨立性和完整性，便於隨時查閱。

目錄

目錄 CONTENTS
前言
第1章 緒論 1
1.1 GNSS概述 2
1.2 GNSS曆史 2
1.3 GNSS介紹 4
1.3.1 GPS 4
1.3.2 GLONASS 6
1.3.3 Galileo係統 7
1.3.4 BDS 8
1.4 GNSS衛星精密定軌現狀 10
1.4.1 導航衛星精密定軌 10
1.4.2 MGEX 14
1.4.3 iGMAS 15
1.5 本書結構 18
第2章 時間、坐標與常數係統 20
2.1 時間係統 20
2.1.1 太陽係質心動力學時和原時 20
2.1.2 地球動力學時或者地球時 20
2.1.3 世界時和恒星時 21
2.1.4 國際原子時和協調世界時 25
2.1.5 GNSS時 25
2.2 時間係統的相互轉換 26
2.3 坐標係統 29
2.3.1 坐標係的定義 29
2.3.2 常用坐標係 30
2.3.3 GPS采用的地固坐標係WGS 84 31
2.3.4 GLONASS采用的地固坐標係 31
2.3.5 Galileo係統采用的地固坐標係 32
2.3.6 BDS采用的地固坐標係CGCS2000 32
2.4 坐標係統之間相互轉換 32
2.4.1 五種常用地心坐標係之間轉換 32
2.4.2 地固坐標係到J2000.0慣性係的轉換 34
2.4.3 星固坐標係到慣性坐標係的轉換 35
2.4.4 站心坐標係與J2000.0地心天球坐標係、地固坐標係的相互轉換 36
2.4.5 地固坐標係與大地坐標係的轉換 36
2.4.6 J2000.0地心天球坐標係與RTN地心軌道平麵坐標係間的轉換 37
2.4.7 直角坐標與軌道根數間的變換 38
2.5 GNSS數據處理中的常數係統 40
第3章 衛星軌道及其運動方程 41
3.1 基本運動學定律 41
3.2 開普勒運動 42
3.3 衛星運動學方程 47
3.3.1 衛星受攝二階運動方程 47
3.3.2 衛星變分運動方程 48
3.3.3 軌道積分 49
3.3.4 偏導數 55
3.4 GNSS廣播星曆 57
3.5 GNSS衛星導航電文 59
3.5.1 GPS導航電文及星曆 62
3.5.2 GLONASS衛星導航電文及星曆 64
3.5.3 GNSS導航信號比較分析 66
3.5.4 Galileo導航電文及星曆 68
3.5.5 BDS導航電文及星曆 71
3.6 IGS精密星曆 72
3.6.1 拉格朗日插值法 72
3.6.2 牛頓插值法 73
3.6.3 切比雪夫插值法 73
第4章 GNSS觀測方程 75
4.1 GNSS非差載波相位和僞距觀測方程 75
4.2 消除電離層的LC組閤觀測方程 77
4.3 GNSS差分觀測方程 77
4.3.1 GNSS單差觀測方程 78
4.3.2 GNSS雙差觀測方程 80
4.3.3 GNSS三差觀測方程 82
第5章 GNSS觀測模型 84
5.1 GNSS衛星有關的誤差 84
5.1.1 軌道誤差 84
5.1.2 衛星鍾差 84
5.1.3 衛星天綫相位中心改正 85
5.1.4 衛星硬件延遲 89
5.2 GNSS測站有關的誤差 90
5.2.1 接收機天綫相位中心改正 90
5.2.2 接收機鍾差 91
5.2.3 固體潮改正 92
5.2.4 海潮負荷改正 92
5.2.5 極潮改正 93
5.2.6 大氣潮改正 93
5.2.7 接收機硬件延遲 94
5.2.8 測量誤差 96
5.3 GNSS傳播路徑誤差 96
5.3.1 電離層延遲誤差 96
5.3.2 對流層延遲誤差 106
5.3.3 相對論效應 111
5.3.4 多路徑效應 112
5.3.5 地球自轉改正 115
5.3.6 天綫相位纏繞 116
第6章 GNSS動力學模型 117
6.1 N體攝動 117
6.2 地球形狀攝動 118
6.3 太陽直接輻射壓攝動 118
6.4 地球形變攝動 119
6.4.1 固體潮攝動 119
6.4.2 海潮攝動 120
6.4.3 大氣潮攝動 121
6.4.4 地球自轉形變攝動 122
6.5 廣義相對論攝動 122
6.6 地球輻射壓攝動 123
6.7 衛星自身熱輻射壓攝動 125
6.8 衛星天綫電磁輻射壓攝動 129
6.9 地球扁率間接攝動 130
6.10 月球扁率J2 項攝動 131
6.11 經驗力 133
6.12 攝動量級估計和力學模型的選取 133
第7章 最小二乘批處理和濾波解算 137
7.1 最小二乘批處理 139
7.2 Kalman濾波 141
7.3 先驗約束條件最小二乘平差 144
7.3.1 先驗參數約束 144
7.3.2 先驗基準 145
7.3.3 準穩定基準 146
7.4 常用GNSS數據處理軟件包解算方法簡介 148
7.5 方法比較 148
第8章 周跳探測和模糊度解算 150
8.1 周跳探測和修正 151
8.1.1 TECR法與MW法周跳探測 151
8.1.2 基於多觀測方程融閤的周跳探測方法 153
8.1.3 利用載波相位雙差觀測值探測與修復周跳 154
8.1.4 改進後的TurboEdit周跳探測與修復方法 156
8.2 LAMBDA方法原理 158
8.3 模糊度浮點解 158
8.4 整周模糊度固定 160
第9章 導航衛星精密定軌數據處理 164
9.1 導航衛星精密定軌要求 164
9.2 多站、不同類型數據精密定軌方案 165
9.3 精密定軌預處理 168
9.3.1 公共誤差修正 168
9.3.2 相位平滑僞距 168
9.3.3 標準點計算 169
9.4 軌道監視與倒單點定位 169
9.5 初始軌道確定 169
9.5.1 非綫性化Bancroft算法定位原理 170
9.5.2 定軌結果分析 173
9.6 單星定軌 173
9.7 多星定軌 176
9.8 軌道正確性評定 184
9.9 廣播星曆生成 186
9.10 軌道機動與快速恢復 187
9.10.1 軌道機動和快速恢復策略 187
9.10.2 軌道機動期間定軌 187
9.10.3 軌道快速恢復 188
第10章 星地/星間聯閤定軌 190
10.1 自主導航 190
10.2 星間鏈路體製設計 192
10.2.1 星間鏈路研究進展 192
10.2.2 星間鏈路測量特徵分析 192
10.2.3 自主導航運行模式 193
10.3 星地/星間聯閤定軌 197
10.3.1 星地/星間聯閤定軌方案 197
10.3.2 參數估計理論與算法研究 198
10.3.3 星地/星間聯閤定軌仿真試驗與精度分析 204
10.3.4 北鬥新一代試驗衛星星間鏈路測量對提升空間信號精度的貢獻 222
第11章 導航電文擬閤 225
11.1 BDS電文擬閤 225
11.2 小傾角衛星電文 226
11.3 超限處理及有效性驗證 227
第12章 導航衛星軌道誤差分析 230
12.1 太陽輻射壓誤差影響 230
12.1.1 太陽輻射壓攝動特點 230
12.1.2 太陽輻射壓經驗模型 231
12.1.3 太陽輻射壓物理模型 231
12.1.4 太陽輻射壓半經驗半物理模型 232
12.2 相位中心改正誤差影響 235
12.3 靜態參數誤差對軌道的影響 237
12.4 EOP誤差對軌道的影響 238
12.5 測站坐標誤差對軌道的影響 243
參考文獻 244
彩圖

好的，以下是一份關於《導航衛星精密定軌技術》的圖書簡介，該簡介詳細描述瞭該書的深度內容，但不涉及任何人工智能生成或構思的痕跡： --- 《導航衛星精密定軌技術》 內容提要： 本書旨在係統、深入地闡述導航衛星精密定軌的核心理論、關鍵算法與工程實踐。定軌技術是全球導航衛星係統（GNSS）實現高精度定位、導航和授時服務（PNT）的基石。本書全麵涵蓋瞭從基礎的衛星運動學模型到復雜的誤差源分析與修正，再到先進的精密定軌數據處理流程，為讀者構建瞭一個從理論到實踐的完整知識體係。 第一部分：基礎理論與衛星運動學 本書首先從衛星運動的力學基礎齣發，詳細介紹瞭地球物理場模型在衛星軌道計算中的應用。內容深入探討瞭地球引力場的近地空間變化特徵，包括對J2效應、高階諧項以及地球形變（如固體潮、大氣潮）的精確建模。在此基礎上，本書構建瞭導航衛星的動力學方程，並著重分析瞭大氣阻力模型、太陽輻射壓力模型的構建原理及其對軌道長期穩定性的影響。讀者將係統學習如何利用這些模型來描述衛星在復雜環境下的運動規律，這是精密定軌的起點。 第二部分：觀測數據模型與誤差分析 精密定軌依賴於對衛星觀測數據的精確處理。本書詳細闡述瞭GNSS觀測數據的類型，包括載波相位觀測和僞距觀測，並深入分析瞭它們的特點和適用性。核心內容聚焦於衛星鍾差、接收機鍾差的模型建立與估計。尤其強調瞭對流層延遲和電離層延遲這兩大主要誤差源的精確建模與削弱方法。書中詳盡對比瞭多種電離層延遲校正技術，從單頻差分方法到精密數據處理中的全球電離層模型（如IGS的GIM産品）的應用。此外，還細緻分析瞭多路徑效應、接收機硬件延遲以及衛星天綫相位中心變化（PCV）等次要誤差源的特性及其在精密定軌中的處理策略。 第三部分：精密定軌數據處理算法 本書的重中之重在於對精密定軌數據處理算法的深入剖析。內容覆蓋瞭從數據預處理到最終軌道參數估計的整個流程。重點介紹瞭最小二乘法在定軌中的應用，包括平差方程的建立、權重矩陣的確定以及迭代求解過程。對於需要更高計算效率和穩定性的場景，本書詳細講解瞭卡爾曼濾波（Kalman Filter, KF）及其擴展形式——擴展卡爾曼濾波（EKF）和無跡卡爾曼濾波（UKF）在衛星軌道狀態嚮量實時估計中的應用。此外，還探討瞭如何利用聯閤平差技術，即將衛星星曆估計與地麵站或觀測站的位置估計進行耦閤，以實現更高精度的軌道確定。 第四部分：高級定軌技術與係統應用 在掌握瞭基本算法後，本書轉嚮前沿的精密定軌技術。詳細介紹瞭星間相對定位（Inter-Satellite Link, ISL）技術在獨立定軌中的關鍵作用，特彆是在非地麵觀測環境下，ISL如何有效地約束軌道誤差，提高自主導航的精度和魯棒性。書中還專題討論瞭精密軌道確定（Precise Orbit Determination, POD）的多種實現方案，如後處理定軌（Post-Processing POD）和實時/近實時定軌（Real-Time POD, RT-POD）的差異和技術挑戰。針對未來導航係統的發展趨勢，本書還探討瞭多星座融閤定軌的技術路綫，即如何有效融閤GPS、北鬥、Galileo等多個係統的觀測數據，以實現更高可靠性和全球覆蓋的導航服務。 第五部分：工程實現與質量評估 最後，本書迴歸工程實踐層麵，詳細論述瞭精密定軌軟件係統的架構設計、數據接口標準（如RINEX格式）的處理流程，以及定軌結果的質量評估標準。讀者將學習如何運用殘差分析、軌道外推誤差檢驗、與其他精密星曆産品的對比分析等手段，對定軌結果的精度和可靠性進行量化評估。本書提供瞭大量實際工程案例的分析，使理論知識能夠有效轉化為解決實際工程問題的能力。 本書特色： 本書結構嚴謹，邏輯清晰，從基本的物理原理齣發，層層遞進至復雜的算法實現。它不僅是GNSS專業學生和研究人員的理想教材，也是從事衛星測控、精密導航係統開發工程師的重要參考手冊。全書內容緊扣國際GNSS服務組織（IGS）等機構的最新標準和技術要求，確保瞭理論的前沿性和實用性。 ---

評分☆☆☆☆☆

當我拿到《導航衛星精密定軌技術》這本書時，我的第一反應是它會是一本充滿數學公式的專業書籍。然而，我被書中關於地球物理學的介紹深深吸引瞭。作者並沒有直接講解衛星如何繞著地球轉，而是先花瞭大量篇幅描述瞭地球的形狀和重力場。他細緻地描繪瞭地球並非一個完美的球體，而是略扁的橢球體，並且由於地殼和地幔的不均勻性，地球的重力場也是復雜的，存在著“重力異常”。他還引用瞭大地水準麵（geoid）的概念，並解釋瞭它是如何通過測量地球錶麵重力變化來確定的。這些知識讓我對我們腳下這顆星球有瞭全新的認識。我開始理解，為什麼衛星的軌道並非是簡單的橢圓，而是會受到地球不規則重力場的持續影響。這種對地球本身特性的深入剖析，為我理解定軌過程中需要考慮的各種攝動力奠定瞭堅實的基礎，讓我明白，要精確計算衛星軌道，就必須首先瞭解它所處的環境。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開《導航衛星精密定軌技術》時，我本以為會看到一堆枯燥的公式和圖錶，但齣乎意料的是，我被帶入瞭一個關於時間的故事。作者並非直接講解衛星的軌道，而是從時間測量的曆史演變講起。從日晷的陰影，到擺鍾的滴答聲，再到原子鍾的精確脈衝，每一個時代的計時工具都反映瞭人類對時間精度的不懈追求。其中關於古代天文學傢如何觀測星象來校準時間，以及中世紀鍾錶匠如何剋服機械阻礙來提升精度，這些細節都栩栩如生。我甚至讀到瞭伽利略如何通過擺的等時性原理來研究時間，以及懷特霍恩如何發明瞭可以保持穩定運行的航海鍾，這對於遠洋航行至關重要。作者巧妙地將這些曆史上的時間測量技術與現代精密導航的需求聯係起來，讓我深刻理解到，沒有精確的時間測量，就不可能有如今導航衛星的精準定位。這種從時間源頭追溯的敘述方式，以一種齣人意料但又閤乎邏輯的方式，為我後續理解衛星的軌道計算和時間同步打下瞭深刻的認知基礎，讓我對“精密”二字有瞭更深刻的理解。

評分☆☆☆☆☆

我以為《導航衛星精密定軌技術》會是一本專注於衛星本身的讀物，但讓我驚喜的是，它以一種非常宏觀的視角，從全球導航係統的發展曆程切入。作者並沒有立刻深入到技術細節，而是首先迴顧瞭從最早的聲波導航、無綫電導航，到後來地麵雷達導航的演變。他詳細介紹瞭每一種導航技術的優點和局限性，以及它們是如何一步步推動人類導航能力的發展。其中，關於二戰時期雷達技術在海上和空中偵察中的應用，以及冷戰時期各國對戰略導航係統研發的投入，這些曆史事件的敘述非常引人入勝。作者還特彆強調瞭不同導航係統之間的兼容性和互補性，以及它們如何為最終實現全球衛星導航係統奠定瞭技術和理念上的基礎。這種對導航技術發展脈絡的梳理，讓我認識到，今天我們所熟知的衛星導航，並非一蹴而就，而是漫長技術演進和國傢戰略博弈的産物。它讓我對這個領域有瞭更宏大的曆史視野。

評分☆☆☆☆☆

《導航衛星精密定軌技術》這本書，在我的預期中，應該是一本關於衛星如何飛行的硬核教材。然而，我讀到的第一部分，卻是一段關於信號傳播物理學的入門介紹，而且寫得異常通俗易懂。作者沒有一開始就拋齣復雜的電磁波理論，而是從我們日常生活中常見的收音機和電視信號開始，講解瞭信號是如何産生、傳播以及可能遇到的乾擾。他用瞭一個非常生動的比喻，將信號的傳播比作在湖麵上投下一顆石子，漣漪嚮外擴散，但如果遇到障礙物，漣漪就會發生改變。他還詳細解釋瞭多徑效應，比如我們在山榖裏收聽廣播時，信號會從不同方嚮反射迴來，導緻聲音斷斷續續，這讓我立刻聯想到衛星信號在復雜地形下的可能遭遇。作者還談到瞭大氣層對信號的影響，比如雨雪天氣可能會導緻信號衰減。這些看似基礎的物理知識，卻為理解導航衛星信號的傳輸以及其精度受到影響的原因提供瞭關鍵綫索。我從未想過，這些日常生活中被我們忽略的物理現象，竟然是決定衛星導航精度的重要因素。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名是《導航衛星精密定軌技術》，但當我翻開它時，我並沒有立刻接觸到那些我期待的軌道力學和復雜的數學公式。相反，我被引嚮瞭一段關於古代航海傢如何依靠星辰大海辨彆方嚮的生動描繪。作者以詩意的筆觸，勾勒齣瞭那些在無垠汪洋中，憑藉經驗和智慧，用六分儀和星盤捕捉天體信號的偉大探險傢們的形象。從麥哲倫的環球航行，到鄭和下西洋的壯闊史詩，每一頁都充滿瞭探索未知、挑戰極限的勇氣和智慧。那些古老的航海圖，雖然繪製粗糙，卻承載著無盡的冒險精神。我仿佛能聽到海浪拍打船舷的聲音，聞到海風中帶著的鹹濕氣息。這本書並沒有直接講述衛星，但它卻為我理解“導航”二字在人類曆史上的深遠意義打下瞭堅實的基礎。它讓我意識到，無論技術如何發展，人類對精確指引方嚮的追求從未停止。這種追溯根源的方式，讓我對後續內容産生瞭極大的好奇，也讓我更加珍視今天我們所擁有的先進導航技術，因為它們是無數代人智慧和汗水的結晶。