《北斗與GNSS系統概論》是2016年5月電子工業出版社出版的圖書，作者是曹沖。
基本介紹
- 中文名：北斗與GNSS系統概論
- 作者：曹沖
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2016年5月
- 頁數：432 頁
- 定價：98 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121285240
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書系統地介紹了GPS、GLONASS、Galileo和北斗衛星導航系統在內的四大全球導航衛星系統及其增強系統和區域衛星導航系統，在此基礎上進一步研究系統的設計和測試，實際上是在一個新的系統組成基礎上開展性能功能指標的設計規劃，並且提出測試要求和方法，這是個開拓創新的過程。本書的最後部分展望了在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系統多手段融合定位技術。
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 國際衛星導航產業發展現狀與前景 4
1.1.3 GNSS系統及其產業發展經驗與借鑑 5
1.2 GNSS的定義 8
1.3 GNSS系統組成 9
1.4 GNSS套用 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 產業與用戶需求 17
1.6.4 中國時空信息產業的發展需求 18
1.7 GNSS全球系統、區域系統及其多模增強格局 19
1.7.1 全球系統 19
1.7.2 區域系統 19
1.7.3 多模增強系統和差分系統 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啟迪 22
1.8.2 衛星導航系統提供時間與空間兩大參量 24
1.8.3 不可或缺的國家信息基礎設施 24
1.8.4 服務國計民生的高技術 24
1.8.5 智慧型信息產業的核心與關鍵 24
1.8.6 大國和平崛起的重要標誌 25
1.9 多系統融合成為發展大趨勢 25
1.9.1 GNSS多系統的兼容互操作 25
1.9.2 衛星導航與通信系統的融合 26
1.9.3 與慣性技術和其他系統的組合融合 27
1.10 北斗產業和GNSS的現狀與前景 28
1.10.1 2015年北斗產業實現了質和量的齊頭並進 28
1.10.2 2016年是邁向真正GNSS時代的新起點 29
1.10.3 室內外融合定位是未來產業發展的重頭戲 30
1.10.4 當前快速健康持續發展北斗產業的幾點建議 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 無線電導航時代 54
2.2.1 無線電的發明 54
2.2.2 無線電導航概念 55
2.2.3 無線電導航系統的由來和發展 59
2.3 地面無線電導航系統演變與發展 60
2.3.1 無線電信標 60
2.3.2 台卡系統 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 儀表著陸系統 63
2.3.9 微波著陸系統 64
2.4 衛星導航系統的發展歷程 64
2.4.1 第一顆人造地球衛星上天 65
2.4.2 第一代導航衛星系統——“子午儀”與“蟬” 66
2.4.3 第二代導航衛星系統（全球系統、區域系統及其增強） 72
第3章 北斗衛星導航系統（BDS） 77
3.1 概述 78
3.1.1 系統概述 78
3.1.2 政策原則 81
3.2 發展過程 82
3.3 北斗衛星導航試驗系統 86
3.3.1 空間部分 86
3.3.2 地面控制段 87
3.3.3 用戶系統（設備） 87
3.3.4 系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 “北斗一號”用戶系統 90
3.3.7 “北斗一號”集團套用系統 91
3.4 北斗區域系統 94
3.4.1 北斗區域系統功能與指標 94
3.4.2 北斗區域系統組成 96
3.5 在建中的北斗全球系統進展 98
3.5.1 北斗（新一代）全球導航衛星 98
3.5.2 北斗全球系統信號設計進展 101
3.6 北斗系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 北斗系統的套用服務 113
3.7.1 套用推廣 113
3.7.2 行業與安全套用 115
3.7.3 大眾套用 116
3.7.4 科學套用 116
3.8 產業發展現狀 117
3.8.1 北斗產業概況 117
3.8.2 五大突破和連升三級 117
3.8.3 標準化配置是產業發展的重大關鍵舉措 118
3.9 國際合作交流 119
3.9.1 合作的基本原則 119
3.9.2 積極推進多邊合作 119
3.9.3 大力促進雙邊合作 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系統套用服務的創新思維 125
4.2.3 GNSS系統的組成 126
4.3 GNSS的重大關鍵技術 126
4.3.1 空間工作平台技術 126
4.3.2 空間原子鐘技術 126
4.3.3 軌道確定、維護、保持技術 127
4.3.4 信號體制的理論與方法 127
4.3.5 電波傳播環境模化技術 128
4.3.6 大規模積體電路套用技術 128
4.4 長壽命衛星和星座與星系布設 128
4.5 定軌與測控技術 132
4.6 空間原子鐘技術 135
4.7 信號編碼調製體制理論與方法 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歷來的應對措施 147
4.8.3 大氣（電離層與對流層）效應和多徑效應 148
4.8.4 導航系統的電磁環境和信號干擾來源及其對策 150
4.9 大規模積體電路與系統融合集成技術 150
第5章 GNSS之全球系統 159
5.1 概述 160
5.1.1 GNSS系統之系統的概念 160
5.1.2 GNSS體系格局基本形成 160
5.1.3 若干熱點問題與最新動向 161
5.1.4 四大發展趨勢不可逆轉，大眾化產業化特點日益明晰 162
5.1.5 GNSS發展過程中幾個有深遠影響的經驗啟迪 163
5.2 GNSS概念在更新，面臨重大轉折需要根本性的突破 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 系統組成 168
5.3.5 頻率與信號 174
5.3.6 服務功能與性能 175
5.4 GPS系統現代化 176
5.4.1 概述 176
5.4.2 GPS現代化進程時間表 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 系統組成 194
5.5.4 GLONASS提供的服務 199
5.6 GLONASS系統現代化 201
5.6.1 概述 201
5.6.2 GLONASS現代化的主要目標 202
5.6.3 GLONASS採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 系統組成 208
5.7.4 頻率與信號 211
5.7.5 服務功能與性能 216
5.7.6 伽利略系統的現狀與發展計畫 218
第6章 GNSS之區域系統和多模增強系統 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 時空參考系統 223
6.2.4 QZSS提供的服務 223
6.2.5 QZSS體系框架結構 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體系框架 231
6.3.5 IRNSS的頻率和信號 234
6.4 星基增強系統 234
6.4.1 星基增強系統概論 234
6.4.2 美國的廣域增強系統（WAAS） 235
6.4.3 歐洲的導航重疊系統（EGNOS） 241
6.4.4 俄羅斯的差分改正監測系統（SDCM） 248
6.4.5 日本的多功能運輸衛星（MTSAT）星基增強系統（MSAS） 249
6.4.6 印度的輔助GPS的靜地星基增強導航系統（GAGAN） 251
6.5 地基增強系統 255
6.5.1 地基增強系統概論 255
6.5.2 局域增強系統（LAAS） 255
6.5.3 國家差分GPS（NDGPS） 257
6.5.4 國家連續運行參考站網路（CORS網） 257
6.5.5 沿海的無線電信標（DGPS）網路系統 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 其他多模增強系統 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 軟體接收機 269
7.1.5 接收機融合技術的發展 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向 278
7.2.5 GNSS 晶片供應商競爭力最新排名揭曉 280
7.2.6 衛星導航晶片融合之路和世界級競爭 281
7.2.7 無人機（UAV）——GNSS套用值得關注的領域 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 組合終端 285
7.3.5 車輛信息終端 286
7.3.6 智慧型手機終端 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 室內外融合定位是3～5年內產業發展重頭戲 288
第8章 GNSS套用與服務 291
8.1 概述 292
8.1.1 技術層面 292
8.1.2 產業範疇 292
8.1.3 延伸套用 293
8.1.4 相關的巨觀領域 293
8.2 GNSS的交通運輸和物流管理套用 293
8.2.1 航空套用 293
8.2.2 航海與內陸水運套用 297
8.2.3 公路套用 300
8.2.4 鐵路套用 304
8.3 時間同步與傳遞套用 306
8.3.1 高精度時間的提供是GNSS一大套用 306
8.3.2 電力傳輸套用 307
8.3.3 時間傳遞 307
8.3.4 時間在通信領域的套用 308
8.4 大眾套用 309
8.4.1 車輛信息系統 309
8.4.2 人員跟蹤和消費娛樂套用 313
8.5 高精度測量與定位套用 318
8.5.1 大地測量與測繪套用 318
8.5.2 海洋測繪套用 321
8.6 精準農業套用 322
8.6.1 GNSS為精準農業提供技術支撐 322
8.6.2 精準農業更多的是精準信息服務 323
8.6.3 GNSS套用進入農業生產的各個領域 324
8.7 環境監測與保護套用 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套用 326
8.8.1 空間套用 326
8.8.2 氣象學套用 330
8.9 GNSS的軍事套用 330
8.9.1 軍事套用概述 330
8.9.2 抗干擾是軍用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 休閒娛樂服務 350
第9章 GNSS產業與市場 353
9.1 概述 354
9.2 GNSS產業 355
9.2.1 衛星導航產業體系 355
9.2.2 衛星導航的產業鏈 356
9.2.3 衛星導航產業的企業分類 356
9.3 GNSS市場 357
9.3.1 複雜的市場 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市場的發展動向與趨勢 360
9.4.1 GNSS系統與產業面臨的重大轉折 360
9.4.2 GNSS產業全球市場規模與產值 361
9.4.3 全球GNSS產業的區域特性 362
9.4.4 全球GNSS產業的行業分布 362
9.4.5 全球GNSS產業技術的發展趨勢 363
9.4.6 GNSS規模最大的兩個套用市場 364
9.5 我國北斗市場的現狀和發展前景 370
9.5.1 北斗產業面臨的機遇和挑戰 370
9.5.2 市場的需求和經濟規模分析 374
9.5.3 北斗產業的新常態和新興產業的風向標 380
第10章 GNSS系統演變升級和新時空服務體系發展 383
10.1 概述 384
10.1.1 工業文明向信息文明發展的時代轉折特點 384
10.1.2 資訊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 中國時空服務是資訊時代的大框架 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 新時空服務為北斗開創一片新天地 396
10.2.3 新時空服務體系才是真正的未來系統 396
10.3 中國時空服務體系的基本概念 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 中國新時空服務體系的定義 400
10.4 新時空服務體系是我國導航產業發展的遠大藍圖 400
10.4.1 時間和空間是人類社會發展的兩個基本參照系 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 泛在導航需要多系統集成融合 401
10.4.4 新時空服務體系保障泛在導航從現在走向未來 401
10.5 中國新時空服務體系架構 402
10.5.1 中國新時空體系的整體願景 402
10.5.2 新時空體系的總體戰略 403
10.5.3 新時空服務體系三大組成板塊 406
10.6 新時空服務體系的技術經濟可行性分析 410
10.7 結論 410
參考文獻 411
