卫星导航时差测量技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈俊平，张益泽 著

图书标签:

• 卫星导航
• 时差测量
• GNSS
• 定位技术
• 误差分析
• 信号处理
• 测量技术
• 导航系统
• 精密定位
• 时间同步

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503040184

版次：1

商品编码：12314215

包装：平装

开本：16

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

编辑推荐

　　 本书论述了卫星导航在高精度时差测量中的应用，介绍了GNSS时差监测的分类、伪距时差测量、相位时差测量以及多系统综合时差测量等技术。

内容简介

　　卫星导航系统(GNSS)以时间作为观测基准，通过测量发送、接收的时间差形成基本伪距、相位观测量。高精度的时间基准对于导航系统性能起着重要作用。
　　时差测量就是比对两个原子钟的时间，获取两个钟的差值。传统的时差测量方法为双向卫星时间频率传递，其价格高昂。随着卫星导航的飞速发展，也推动了时差测量手段的进步。本书论述了卫星导航在高精度时差测量中的应用，介绍了GNSS时差监测的分类、伪距时差测量、相位时差测量以及多系统综合时差测量等技术。

精彩书摘

　　 时差测量就是比对两个原子钟的时间，获取两个钟的差值。传统的时差测量方法为双向卫星时间频率传递，其价格高昂。随着卫星导航的飞速发展，也推动了时差测量手段的进步。

空间测量学中的时间基准与同步 图书名称： 空间测量学中的时间基准与同步 图书简介： 本书深入探讨了现代空间科学与工程领域中时间基准的构建、维护与高精度同步技术。在卫星导航、深空探测、高精度对地观测乃至基础物理学实验等前沿领域，时间的准确性和同步的可靠性是衡量整个系统性能的关键指标。本书旨在为相关领域的科研人员、工程师以及高年级学生提供一个全面、深入且具有实践指导意义的参考框架。 全书内容围绕“时间”这一核心要素展开，从基础理论到尖端应用，层层递进，力求展现时间信息在现代空间任务中所扮演的决定性角色。 --- 第一部分：时间基准的理论基础与物理实现 本部分聚焦于构建和定义高精度时间标准所需的物理学原理和工程实现。 第一章：时间测量的基本概念与历史演进 本章首先梳理了人类对时间理解的演变，从天文计时到原子计时范式的转变。详细阐述了时间的物理本质，包括狭义相对论和广义相对论对时间测量的影响（即相对论效应）。重点分析了秒的国际定义（SI秒）的精确性及其局限性，为后续介绍现代时间标准奠定理论基础。 第二章：原子钟技术原理 原子钟是现代时间系统的核心。本章系统介绍了不同类型原子钟的工作原理，包括铯原子钟、铷原子钟以及当前正在研发中的下一代原子钟，如光晶格钟和离子阱钟。深入分析了影响原子钟精度的主要误差源，包括频率漂移、环境温度变化、磁场和电场干扰等，并探讨了高稳定性原子钟的设计与封装技术。 第三章：世界统一时间系统（UTC）的构建与维护 解析了国际原子时（TAI）的产生机制，这是全球时间标准的基石。详细描述了国际计量大会（BIPM）如何通过收集和平均全球数百台原子钟的数据来维持TAI的稳定性。重点介绍了协调世界时（UTC）与TAI之间的修正机制（闰秒），及其对需要连续时间序列的科学研究和工程应用带来的挑战。 第四章：天体参考系与时间关联 讨论了如何将地面上的高精度时间与宇宙中的参考系进行关联。内容涵盖了从观测脉冲星（Pulsar Timing Arrays, PTA）建立脉冲星时间标准（PTS）的尝试，到利用甚长基线干涉测量（VLBI）技术进行地球定向与时间比对的原理和方法。解释了如何通过天文观测精确确定地球定向参数（EOPs），从而实现不同时间基准间的精确转换。 --- 第二部分：高精度时间同步与传递技术 时间基准一旦建立，如何高效、准确地将其分发和同步到遥远的空间平台和地面站是工程上的关键挑战。 第五章：地面时间同步网络：频率和时间传递 本章详细介绍了地面网络中实现高精度同步的技术。首先分析了基于光纤的实时传输（Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer, TWSTFT）的原理及其在广域同步中的应用。随后，深入探讨了光纤频率传递技术（Optical Frequency Transfer, OFT），包括载波相位锁定技术、噪声抑制方法以及长距离光纤中的色散补偿技术，这些技术是构建高精度地面时间网络的基础。 第六章：空间测距与时间同步原理 本章转向空间尺度的时间传递。介绍了利用电磁波（无线电波、激光）在太空中的传播特性来传递时间信息的方法。重点分析了往返测距（Two-Way Ranging）的几何模型、大气延迟修正（对流层和电离层延迟）以及时间组延迟（TGD）的精确测量技术。讨论了如何通过分析信号传输路径上的误差，构建高精度的空间时间同步链。 第七章：卫星平台上的时钟管理与定标 针对运行在复杂环境中的卫星载荷，本章讨论了星载原子钟（如铷钟、氢原子钟）的设计约束、在轨运行的稳定性分析以及长期漂移模型的建立。讲解了星地时间同步链路中的“上行/下行”不对称性问题，以及如何通过精确的星载转发器特性标定来消除仪器误差，确保地面接收的时间信息具有可比性。 第八章：数据处理与时间误差分离 在实际测量中，接收到的时间差或频率差数据总是包含多重误差源。本章提供了系统化的误差分离与建模技术。内容包括：如何利用最小二乘法、卡尔曼滤波等统计方法对时间序列进行平滑和趋势分析；如何根据轨道动力学模型分离出因卫星运动产生的相对论时移误差；以及如何利用多系统观测数据进行交叉验证，提高时间同步结果的置信度。 --- 第三部分：时间同步在高精度空间任务中的应用 本部分将理论和技术应用于具体的空间任务场景，展示时间同步能力的实际价值。 第九章：高精度轨道确定中的时间信息 详细阐述了在卫星轨道确定（Orbit Determination, OD）中，时间测量精度对位置和速度向量估计的影响。特别关注了激光测距（SLR）和无线电测距（Ranging）数据的时间标签准确性要求。讨论了时间偏差（Clock Bias）如何直接转化为轨道参数的初始误差，以及在精密轨道预报中的时间敏感性。 第十章：合成孔径雷达（SAR）与干涉测量对时间同步的要求 SAR系统，特别是差分干涉测量（DInSAR），对时间基线和空间基线的要求极为苛刻。本章分析了合成孔径雷达数据采集过程中，系统时钟抖动如何转化为空间分辨率的损失或相位误差。讲解了如何利用高精度时间同步技术，实现不同过境时刻数据的相位一致性，从而提高形变监测的亚毫米级精度。 第十一章：深空探测中的时空框架构建 深空探测任务（如行星际飞行器导航）需要极高的导航精度来完成精确的着陆和会合任务。本章讨论了如何利用星际网络（DSN）的超高精度测距和测速数据，结合行星际空间中复杂的引力场模型，构建一个适用于数亿公里尺度的高精度时空参考框架。涉及的关键技术包括星际尺度上的光速修正和引力延迟效应的精确建模。 第十二章：下一代定位、导航与授时（PNT）系统的展望 本书最后展望了未来PNT技术的发展方向。探讨了如何融合多种异构时间源（如星载超高精度原子钟、地面量子频率参考）以增强系统的鲁棒性和抗干扰能力。讨论了在GNSS信号可能受干扰或不可用情况下，如何利用惯性导航系统（INS）与高精度时间同步技术进行长期、自主的自主导航与授时备份。 --- 结语： 本书致力于提供一个严谨、全面的时间基准与同步技术的知识体系，帮助读者深刻理解时间维度在现代空间科学与工程中的核心地位与技术挑战。通过对基础物理、精密工程和前沿应用的系统梳理，读者将能够更好地理解并优化各类高精度空间测量系统的性能瓶颈。

评分☆☆☆☆☆

《卫星导航时差测量技术》这本书，在我看来，是一次关于“技术应用”的深入实践。我最初的设想是，它会带领我走进高精尖的科学研究领域，去探究时差测量究竟是如何实现的。我满心期待地想知道，卫星上的原子钟是如何保持绝对的同步，地面接收机又如何捕捉到那微乎其微的时间差。我渴望看到关于时间信号的编码、解码过程，以及信号在传播过程中如何受到地球磁场、电离层等因素的影响。我甚至想象书中会有一章专门讲解，当某些卫星出现故障时，时差测量系统是如何通过算法进行自适应调整，以保证整体定位的连续性和准确性。但当阅读过程中，我逐渐意识到，这本书的重点并非在于“原理的揭示”，而是“实际操作的指南”。它更像是一本为现场工程师和项目管理者量身定制的“实用手册”。书中大量的篇幅都在介绍如何进行设备选型、场地勘测、数据采集，以及如何处理数据中的异常值和干扰。它详细地讲解了在各种复杂的地理环境下，如何才能有效地利用卫星导航时差测量技术来完成任务。例如，在讲解一项水下工程的应用时，书中会详细描述如何克服信号遮挡和多路径效应，以及如何选择合适的传感器和测量模式。这种“实战派”的风格，虽然极具指导意义，却让我感觉与我最初期望的“科学原理探索”渐行渐远，更像是在学习如何“使用工具”而非“制造工具”。

评分☆☆☆☆☆

我对《卫星导航时差测量技术》的阅读体验，可以说是一次意料之外的“知识探索”。我原本以为，这本书会像一本严谨的学术专著，详细剖析卫星信号在传播过程中因距离、介质、相对运动等因素产生的时差，以及如何通过复杂的算法进行补偿，最终实现厘米级的定位精度。我脑海里勾勒出的画面是，书中布满了精密的数学公式，清晰的图表展示信号的传播路径，以及对各种误差源的量化分析。我甚至设想，作者会带领我一步步理解，为什么看似简单的“信号到达时间”背后，隐藏着如此深奥的物理学和工程学原理。然而，当我深入阅读后，我发现这本书的叙事方式更加注重“结果”和“应用”。它更像是给那些已经掌握了基础理论，并且迫切需要将卫星导航技术应用到实际项目中的工程师们准备的“工具箱”。书中大量的篇幅似乎是在介绍各种现成的解决方案、行业标准，以及在实际工程中可能遇到的各种“坑”和规避方法。例如，在讲解某个具体的应用案例时，书中会详细描述如何根据项目需求选择合适的卫星导航接收机，如何进行现场勘测布设，以及在数据采集和后处理过程中需要注意的细节。这种“授人以鱼不如授人以渔”的风格，虽然在解决实际问题上很有价值，但对于我这样希望从根本上理解“时差测量”原理的读者来说，难免会觉得有些“隔靴搔痒”，未能满足我对理论深度的渴望。

评分☆☆☆☆☆

我对《卫星导航时差测量技术》的阅读，是一次关于“经验分享”的奇妙旅程。我的初衷是想深入理解卫星导航系统是如何通过测量时间差来实现精确制导的，我期待着书中能有关于光速不变原理的精妙阐述，以及爱因斯坦相对论如何在此领域发挥作用的论证。我曾幻想，书中会详细解析信号的传播延迟，分析大气层、电离层对信号速度的影响，并介绍各种复杂的数学模型来校正这些误差。我甚至设想，作者会分享一些关于如何设计更高效的信号捕获算法，或者如何利用人工智能来优化时差测量过程的最新研究成果。然而，当我翻开这本书，我发现它的重心似乎完全不在理论的“溯源”上，而是更侧重于“实践的经验积累”。它更像是一本经验丰富的项目经理在分享自己多年来在卫星导航时差测量领域摸爬滚打的心得体会。书中大量的篇幅都在讲述在不同项目、不同环境下，遇到的各种实际问题，以及作者团队是如何通过各种巧妙的方法去解决这些问题的。例如，在介绍某个高难度测量任务时，书中会详细描述团队是如何克服恶劣天气、复杂地形以及人为干扰等因素，最终圆满完成任务的。这种“案例分析”式的叙述，虽然生动有趣，也充满了宝贵的实战经验，但对于我这样一个希望从基础理论层面理解“时差测量”原理的读者来说，难免会觉得有些“治标不治本”，未能满足我对深度理论探索的渴望。

评分☆☆☆☆☆

这本书，名为《卫星导航时差测量技术》，我拿到手的时候，是带着一种复杂的心情。一方面，我对这个领域充满好奇，毕竟卫星导航已经渗透到我们生活的方方面面，而“时差测量”这个概念听起来就充满了科技感和精密性。我脑海中浮现出那些高精度的定位场景，比如自动驾驶汽车如何精准地判断自身位置，又比如大型工程建设中如何实现毫米级的测量。我原以为这本书会深入浅出地讲解其背后的物理原理，例如时间膨胀效应、相对论的影响，以及如何利用原子钟的高精度来校准和补偿这些时差。我期待着书中能有详细的公式推导，清晰的图示，哪怕是一些关于不同卫星导航系统（GPS、GLONASS、Galileo、北斗）在时差测量方面独特的技术优势和挑战的对比分析，都会让我觉得收获颇丰。然而，当我翻阅了部分章节后，我发现这本书的侧重点似乎完全不在我预期的方向上。它似乎更倾向于对一些宏观层面的描述，或者是一些我不太熟悉的、更偏向于实际应用场景的细节，而对于核心的、能够构建我理解体系的理论基础，描述得相对模糊，甚至可以说是“一带而过”。这种落差感，让我在阅读过程中，不得不不断地调整自己的预期，并尝试从新的角度去理解这本书到底想传达些什么。

评分☆☆☆☆☆

拿到《卫星导航时差测量技术》这本书，我怀着极大的热情，期待着能在这其中找到对卫星导航系统核心原理的深刻洞见。我脑海中浮现的，是一部关于时间测量艺术的史诗，是关于人类如何利用精妙的物理学和工程学，将遥远的星辰“连接”到我们脚下的土地。我曾设想，书中会详细阐述原子钟的原理，解释其如何提供我们所依赖的时间基准；会深入分析多普勒效应、相对论效应以及大气延迟等对信号传播时差的影响，并逐一解析作者或业界提出的补偿模型。我甚至期待能看到一些关于如何设计更优化的测量策略，以及如何通过多系统融合来提高时差测量的鲁棒性和精度。然而，当我真正沉浸在这本书的海洋中时，我发现它的航向似乎偏离了我最初设定的坐标。这本书的重点，更像是在描述“如何使用”卫星导航的时差测量技术，而不是“如何理解”其背后的根本。它更像是一本操作手册，详尽地列举了各种参数的设置、数据的解读，以及在不同场景下的应用注意事项。我看到了大量的表格、流程图，以及对一些特定软件或硬件的介绍，但对于这些“操作”背后的“为什么”，却鲜有深入的探讨。这种侧重于“操作层面”而非“原理层面”的叙述方式，让我感觉像是拿着一把万能钥匙，却不知道这把钥匙是如何被制造出来的，也无法理解它所能打开的锁的内部结构。