無線電導航原理與信號接收技術

《無線電導航原理與信號接收技術》是2015年國防工業出版社出版的圖書，作者是吳苗、朱銀兵、李方能。

基本介紹

• 中文名：無線電導航原理與信號接收技術
• 書號：978-7-118-09795-5
• 出版社：國防工業出版社
• 作者：吳苗、朱銀兵、李方能
• 頁數：288 頁
• 開本：16 開
• 出版時間：2015年1月

內容簡介

主要闡述了無線電導航基本理論、系統定位誤差理論和多種不同導航系統的工作原理、組成及信號設計以及無線電導航信號接收處理的關鍵技術。全書分為四部分。共8章。第1、2章為部分：闡述了導航的基本概念和技術基礎。第3章為第二部分：深入研究系統定位的一系列誤差理論。第4～7章為第三部分：結合無線電導航的信號測量原理，有針對性地對直線、圓和雙曲線等無線電導航系統原理、典型系統組成、性能和信號設計進行了闡述。第8章為第四部分：重點介紹了現代信號處理技術在羅蘭C導航系統信號接收中的套用。 本書可以作為導航及導航相關專業本科的專業理論教材，也可以用作導航及導航相關專業的研究生的自學教材，以及從事導航專業的技術人員和管理人員的培訓教材或工作參考書籍。

本書主要闡述了無線電導航基本理論、系統定位誤差理論和多種不同導航系統的工作原理、組成及信號設計以及無線電導航信號接收處理的關鍵技術。全書分為四部分，共8章。第1、2章為第一部分：闡述了導航的基本概念和技術基礎。第3章為第二部分：深入研究系統定位的一系列誤差理論。

第4~7章為第三部分：結合無線電導航的信號測量原理，有針對性地對直線、圓和雙曲線等無線電導航系統原理、典型系統組成、性能和信號設計進行了闡述。第8章為第四部分：重點介紹了現代信號處理技術在羅蘭C導航系統信號接收中的套用。本書可以作為導航及導航相關專業本科的專業理論教材，也可以用作導航及導航相關專業的研究生的自學教材，以及從事導航專業的技術人員和管理人員的培訓教材或工作參考書籍。

目錄

第一部分1

第1章導航系統概述1

1.1導航的基本概述 1

1.1.1導航的基本概念1

1.1.2導航的基本功能1

1.2導航的基本元素 2

1.2.1航向（Course）2

1.2.2航跡3

1.2.3方位（Bearing）3

1.2.4航向角（Q）3

1.2.5真航向、真方位與航向角之間的關係4

1.2.6航速（Sailing Speed）4

1.3導航的基本需求 5

1.3.1航空導航需求5

1.3.2航海導航需求6

1.3.3陸地導航需求7

1.3.4航天導航套用8

1.3.5非導航套用需求9

1.4導航的分類 10

1.4.1觀測導航10

1.4.2天文導航10

1.4.3地磁導航11

1.4.4推算導航12

1.4.5無線電導航12

1.4.6雷射導航13

1.4.7組合導航14

1.5無線電導航的發展歷史 14

1.5.1早期階段14

1.5.2發展階段15

1.5.3成熟階段15

1.5.4全球階段16

1.5.5未來發展趨勢16

本章小結 16

複習思考題 17

第2章無線電導航的定位原理與技術基礎18

2.1無線電導航的基本原理和分類 18

2.1.1無線電導航的一般過程18

2.1.2無線電導航的物理基礎18

2.1.3無線電導航的定位幾何原理19

2.1.4無線電導航的分類22

2.2無線電導航系統的主要技術指標 23

2.2.1信號特性（Single） 23

2.2.2精確度（Accuracy）23

2.2.3可靠性（Reliability）24

2.2.4可用性（Availability）26

2.2.5連續性（Continuity）26

2.2.6完備性（Integrity）26

2.2.7定位速率（Position Velocity）26

2.2.8導航信息多值性（Navigation Information Ambiguity）26

2.2.9系統容量（System Capacity）27

2.2.10覆蓋範圍（Coverage）27

2.2.11抗干擾性（Anti-jamming）27

2.3無線電導航信號傳播的一般知識 27

2.3.1電波傳播的基本概念28

2.3.2地面波傳播29

2.3.3天波傳播30

2.3.4視距傳播31

2.3.5波導模傳播32

2.4坐標系及其變換 32

2.4.1地球的形體33

2.4.2大地坐標系36

2.4.3空間坐標系統37

2.4.4空間直角坐標與大地坐標的關係37

本章小結 40

複習思考題 40

第二部分41

第3章無線電導航系統的誤差原理41

3.1無線電導航系統測量誤差 41

3.1.1無線電導航測量誤差的基本概念41

3.1.2觀測精度的評定標準45

3.1.3觀測值函式的均方誤差46

3.2位置線誤差 48

3.2.1位置線的基本概念48

3.2.2位置線梯度49

3.2.3無線電測向系統的位置線51

3.2.4無線電測距系統的位置線51

3.2.5無線電測距差系統的位置線52

3.3定位誤差 55

3.3.1定位誤差的基本概念55

3.3.2定位誤差的等機率誤差橢圓55

3.3.3均方誤差圓60

3.4工作區 64

3.4.1工作區的基本概念64

3.4.2無線電測向系統的工作區65

3.4.3無線電測距系統的工作區66

3.4.4無線電測距差系統的工作區67

3.4.5導航台配置情況對測距差導航系統工作區的影響70

3.4.6測距差導航系統的覆蓋區71

本章小結 72

複習思考題 72

第三部分73

第4章無線電測嚮導航系統73

4.1測向定位原理 73

4.1.1兩台測向定位法73

4.1.2單台測向定位法73

4.1.3歸航法74

4.2電波來向的測定方法 74

4.2.1天線的方向性75

4.2.2最小值測向法78

4.2.3最大值測向法79

4.2.4比較測向法79

4.3無線電測向儀 79

4.3.1測角系統組成80

4.3.2無線電測角器的測角原理80

4.3.3陰極射線管目測式無線電測向儀82

4.4無線電羅盤 86

4.4.1系統簡介86

4.4.2機載無線電自動定向儀87

4.4.3無方向無線電信標90

4.5儀表著陸系統（ILS） 92

4.5.1系統簡介92

4.5.2下滑台93

4.5.3航向台95

4.5.4指點信標96

4.5.5儀表著陸系統的優缺點96

本章小結 97

複習思考題 97

第5章無線電脈衝測距導航系統98

5.1距離測量設備 98

5.1.1系統特性98

5.1.2系統的構成與工作原理100

5.2頻率測距導航系統——無線電高度表 102

5.2.1系統特性102

5.2.2系統測距原理102

5.3微波著陸系統 103

5.3.1系統簡介103

5.3.2系統工作原理110

5.3.3系統信號格式111

本章小結 121

複習思考題 121

第6章無線電相位測距導航系統122

6.1相位測距原理 122

6.2伏爾系統 123

6.2.1系統概述123

6.2.2系統工作原理 125

6.2.3系統信號格式 128

6.3塔康系統 130

6.3.1概述131

6.3.2系統工作原理135

6.3.3系統信號格式137

6.4GPS系統 138

6.4.1系統特點138

6.4.2系統組成139

6.4.3系統工作原理140

6.4.4系統信號格式141

6.4.5測量方法141

6.5北斗衛星導航系統 142

6.5.1系統概述142

6.5.2系統組成145

6.5.3系統套用147

6.5.4未來發展148

本章小結 149

複習思考題 149

第7章無線電測距差導航系統150

7.1脈衝測距差導航系統 150

7.1.1概述150

7.1.2脈衝測距差定位原理151

7.1.3發射台的配置152

7.1.4位置線雙值性的消除 153

7.1.5主副台信號的識別154

7.1.6系統定位155

7.2相位測距差導航系統 157

7.2.1概述157

7.2.2相位測距差原理158

7.2.3相位差測量系統中存在的問題160

7.2.4信號同步160

7.2.5信號區分161

7.2.6多值性的消除162

7.2.7巷識別163

7.3脈衝-相位測距差定位原理 165

7.3.1概述165

7.3.2脈衝-相位測距差原理166

7.3.3消除多值性的必要條件167

7.4羅蘭C系統 167

7.4.1系統特點167

7.4.2系統組成169

7.4.3羅蘭C接收機169

7.5E羅蘭系統 170

7.5.1國外羅蘭C的技術改造170

7.5.2國內羅蘭C現代化改造172

7.5.3衛星陸基增強系統的技術改造173

7.5.4對增強羅蘭的評估測試173

本章小結 174

複習思考題 175

第四部分176

第8章羅蘭C系統的信號接收技術176

8.1信號設計 176

8.1.1工作頻率的選擇176

8.1.2100kHz地波傳播特性對系統工作的影響177

8.1.3信號設計原則184

8.1.4單個信號設計分析185

8.1.5系統信號設計分析190

8.2相位編碼與相關檢測 192

8.2.1相位編碼192

8.2.2相關檢測192

8.2.3多脈衝相位互補碼的基本概念196

8.2.4國際常用碼分析198

8.3自動搜尋 204

8.3.1基本概念204

8.3.2信號檢測問題205

8.3.3採樣脈衝的結構形式205

8.3.4搜尋原理206

8.3.5算法驗證211

8.4天地波識別 213

8.4.1基本概念213

8.4.2傳統羅蘭C接收機中的天地波識別方法213

8.4.3時間估計的經典理論215

8.4.4基於現代信號處理的天地波延遲估計技術217

8.4.5基於最佳化包絡相關的天地波延遲估計技術224

8.4.6基於時頻分析的天地波識別方法237

8.5相位跟蹤 247

8.5.1常用模擬跟蹤環路247

8.5.2相位跟蹤方法設計248

8.5.3算法驗證248

8.6周期識別 252

8.6.1基本概念252

8.6.2傳統的周期識別方法252

8.6.3基於高斯平滑濾波的羅蘭C周期識別新方法256

8.7距離差參量測量與定位 260

8.7.1單台鏈雙曲線定位算法260

8.7.2非時基圓圓定位算法264

8.7.3多台鏈雙曲線定位算法272

本章小結 282

複習思考題 282

參考文獻 283"