《衛星導航定位系統原理與套用》是科學出版社2018年出版的一本圖書，作者是王博。
基本介紹
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書緊密結合當前衛星導航定位系統的技術和套用發展狀況，較為全面地介紹衛星導航定位系統的基本原理和典型的市場套用。內容包括衛星導航系統的發展、坐標與時間參考系統、各國現有的全球和區域衛星導航系統，以及衛星導航系統的定位原理、誤差分析和定位方法等方面的主要研究成果。同時結合我國北斗衛星導航系統的建設和套用推廣，針對衛星導航與位置服務套用等方面闡述當前的規模化市場套用。
目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 導航的基本概念與發展 1
1.1.1 導航的基本概念 1
1.1.2 導航技術的分類 1
1.1.3 衛星導航的性能指標 6
1.2 衛星導航系統概述 8
1.2.1 衛星導航系統的基本概念 8
1.2.2 衛星導航系統的特點 8
1.2.3 衛星導航的套用 10
1.3 衛星導航系統發展 11
參考文獻 15
第2章 空間坐標與時間參考系統 16
2.1 空間坐標系統 16
2.1.1 坐標系統概述 16
2.1.2 天球和天球坐標系 17
2.1.3 地球坐標系 24
2.1.4 衛星導航定位系統所採用的坐標系統 30
2.1.5 地圖投影與高斯克呂格平面直角坐標系 33
2.1.6 坐標變換 39
2.2 時間參考系統 41
2.2.1 時間的基本概念 41
2.2.2 世界時系統 43
2.2.3 原子時系統 44
2.2.4 力學時系統 44
2.2.5 協調世界時系統 45
2.2.6 GPS時間系統 45
2.2.7 北斗時間系統 46
2.2.8 衛星導航定位中的時間表示方法 48
參考文獻 48
第3章 衛星導航定位系統介紹 50
3.1 概述 50
3.2 全球衛星導航系統 51
3.2.1 GPS 51
3.2.2 GLONASS 54
3.2.3 北斗衛星導航系統 59
3.2.4 Galileo衛星導航系統 63
3.3 區域衛星導航系統 66
3.3.1 日本QZSS 66
3.3.2 印度IRNSS 68
3.4 星基增強系統 68
3.4.1 美國WAAS 68
3.4.2 歐秒NEGNOS 69
3.4.3 日本MSAS 69
3.4.4 印度GAGAN 70
3.4.5 俄羅斯SDCM 70
3.5 地基增強系統 71
3.5.1 國外地基增強系統 71
3.5.2 北斗地基增強系統 72
參考文獻 72
第4章 北斗衛星導航系統 73
4.1 北斗系統服務性能 73
4.1.1 北斗系統服務區 73
4.1.2 北斗系統空間信號性能 73
4.1.3 北斗系統服務性能特徵 75
4.2 北斗短報文通信服務 76
4.2.1 北斗短報文通信特點 77
4.2.2 扎斗短報文通信方式 77
4.2.3 北斗短報文服務套用 78
4.3 北斗地基增強系統服務 79
4.3.1 北斗地基增強系統組成 79
4.3.2 北斗地基增強系統服務產品 80
4.3.3 北斗地基增強系統服務性能指標 81
4.4 北斗衛星導航系統精準服務 82
4.4.1 全國衛星導航定位基準服務系統 82
4.4.2 國家北斗精準服務網 83
參考文獻 85
第5章 衛星導航系統定位原理 86
5.1 衛星導航系統信號結構 86
5.1.1 衛星導航系統信號基礎 86
5.1.2 GPS信號結構 86
5.1.3 GLONASS衛星信號 93
5.1.4 Galileo衛星信號 97
5.1.5 北斗衛星信號結構 99
5.2 衛星導航定位原理 100
5.2.1 偽距法測量 100
5.2.2 偽距觀測方程及定位計算 102
5.2.3 載波相位測量 106
5.2.4 衛星導航定位的精度 108
5.3 衛星導航接收機工作原理 111
5.3.1 衛星導航接收機基礎 111
5.3.2 GNSS接收機信號原理 115
參考文獻 125
第6章 衛星導航系統誤差與消除方法 126
6.1 衛星導航系統誤差分析 126
6.1.1 衛星導航系統誤差簡介 126
6.1.2 用戶等效距離誤差 128
6.1.3 消除或削弱各種誤差影響的方法 129
6.2 空間段誤差及消除方法 130
6.2.1 衛星星曆誤差及消除方法 130
6.2.2 衛星時鐘誤差及消除方法 133
6.2.3 相對論效應的影響及消除方法 133
6.2.4 GPS中美國政府對用戶的限制性政策與用戶的措施 135
6.3 環境段誤差及消除方法 138
6.3.1 電離層延遲誤差及消除方法 139
6.3.2 對流層延遲誤差及消除方法 148
6.3.3 多路徑效應及消除方法 150
6.4 用戶段誤差及消除方法 154
6.4.1 觀測誤差及消除方法 154
6.4.2 接收機鐘差及消除方法 154
6.4.3 接收機天線相位中心偏差及消除方法 155
6.4.4 載波相位觀測的整周跳變及消除方法 156
6.4.5 地球自轉及消除方法 159
6.4.6 地球潮汐效應以及消除方法 159
參考文獻 161
第7章 衛星導航定位方法 163
7.1 定位方式 163
7.1.1 靜態定位與動態定位 163
7.1.2 絕對定位與相對定位 164
7.1.3 偽距測量與載波相位測量 165
7.1.4 靜態單點定位與動態單點定位 166
7.1.5 偽距單點定位與偽距相對定位 167
7.1.6 載波相位單點定位與載波相位相對定位 169
7.2 差分定位方法 171
7.2.1 差分定位分類 172
7.2.2 常用的差分定位系統 178
7.3 姿態測量方法 181
7.3.1 整周模糊度求解 182
7.3.2 周跳 184
7.3.3 姿態求解 184
7.3.4 實時性 185
7.3.5 基本觀測量 186
7.3.6 觀測方程 188
7.3.7 姿態測量的一般步驟 190
7.4 衛星導航系統的干擾與反干擾 196
7.4.1 衛星導航系統的脆弱性 196
7.4.2 干擾技術 196
7.4.3 抗干擾技術 200
參考文獻 202
第8章 衛星導航與位置服務套用 203
8.1 套用概述 203
8.2 交通物流行業套用 204
8.2.1 概述 204
8.2.2 套用方案 205
8.2.3 套用功能 208
8.3 市政管網行業套用 209
8.3.1 概述 209
8.3.2 套用方案 210
8.4 養老關愛行業套用 213
8.4.1 概述 213
8.4.2 關鍵技術 214
8.5 安全監測行業套用 216
8.5.1 概述 216
8.5.2 關鍵技術 217
8.6 應急救援行業套用 220
8.6.1 概述 220
8.6.2 套用方案 220
8.7 精準農業行業套用 222
8.7.1 概述 222
8.7.2 關鍵技術 223
8.7.3 套用方案 224
8.8 電力授時行業套用 227
8.8.1 概述 227
8.8.2 關鍵技術 228
8.8.3 套用方案 229
8.9 城市管理行業套用 231
8.9.1 概述 231
8.9.2 套用方案 232
8.10 自動駕駛領域套用 234
8.10.1 概述 234
8.10.2 關鍵技術 234
參考文獻 235
前言
第1章 緒論 1
1.1 導航的基本概念與發展 1
1.1.1 導航的基本概念 1
1.1.2 導航技術的分類 1
1.1.3 衛星導航的性能指標 6
1.2 衛星導航系統概述 8
1.2.1 衛星導航系統的基本概念 8
1.2.2 衛星導航系統的特點 8
1.2.3 衛星導航的套用 10
1.3 衛星導航系統發展 11
參考文獻 15
第2章 空間坐標與時間參考系統 16
2.1 空間坐標系統 16
2.1.1 坐標系統概述 16
2.1.2 天球和天球坐標系 17
2.1.3 地球坐標系 24
2.1.4 衛星導航定位系統所採用的坐標系統 30
2.1.5 地圖投影與高斯克呂格平面直角坐標系 33
2.1.6 坐標變換 39
2.2 時間參考系統 41
2.2.1 時間的基本概念 41
2.2.2 世界時系統 43
2.2.3 原子時系統 44
2.2.4 力學時系統 44
2.2.5 協調世界時系統 45
2.2.6 GPS時間系統 45
2.2.7 北斗時間系統 46
2.2.8 衛星導航定位中的時間表示方法 48
參考文獻 48
第3章 衛星導航定位系統介紹 50
3.1 概述 50
3.2 全球衛星導航系統 51
3.2.1 GPS 51
3.2.2 GLONASS 54
3.2.3 北斗衛星導航系統 59
3.2.4 Galileo衛星導航系統 63
3.3 區域衛星導航系統 66
3.3.1 日本QZSS 66
3.3.2 印度IRNSS 68
3.4 星基增強系統 68
3.4.1 美國WAAS 68
3.4.2 歐秒NEGNOS 69
3.4.3 日本MSAS 69
3.4.4 印度GAGAN 70
3.4.5 俄羅斯SDCM 70
3.5 地基增強系統 71
3.5.1 國外地基增強系統 71
3.5.2 北斗地基增強系統 72
參考文獻 72
第4章 北斗衛星導航系統 73
4.1 北斗系統服務性能 73
4.1.1 北斗系統服務區 73
4.1.2 北斗系統空間信號性能 73
4.1.3 北斗系統服務性能特徵 75
4.2 北斗短報文通信服務 76
4.2.1 北斗短報文通信特點 77
4.2.2 扎斗短報文通信方式 77
4.2.3 北斗短報文服務套用 78
4.3 北斗地基增強系統服務 79
4.3.1 北斗地基增強系統組成 79
4.3.2 北斗地基增強系統服務產品 80
4.3.3 北斗地基增強系統服務性能指標 81
4.4 北斗衛星導航系統精準服務 82
4.4.1 全國衛星導航定位基準服務系統 82
4.4.2 國家北斗精準服務網 83
參考文獻 85
第5章 衛星導航系統定位原理 86
5.1 衛星導航系統信號結構 86
5.1.1 衛星導航系統信號基礎 86
5.1.2 GPS信號結構 86
5.1.3 GLONASS衛星信號 93
5.1.4 Galileo衛星信號 97
5.1.5 北斗衛星信號結構 99
5.2 衛星導航定位原理 100
5.2.1 偽距法測量 100
5.2.2 偽距觀測方程及定位計算 102
5.2.3 載波相位測量 106
5.2.4 衛星導航定位的精度 108
5.3 衛星導航接收機工作原理 111
5.3.1 衛星導航接收機基礎 111
5.3.2 GNSS接收機信號原理 115
參考文獻 125
第6章 衛星導航系統誤差與消除方法 126
6.1 衛星導航系統誤差分析 126
6.1.1 衛星導航系統誤差簡介 126
6.1.2 用戶等效距離誤差 128
6.1.3 消除或削弱各種誤差影響的方法 129
6.2 空間段誤差及消除方法 130
6.2.1 衛星星曆誤差及消除方法 130
6.2.2 衛星時鐘誤差及消除方法 133
6.2.3 相對論效應的影響及消除方法 133
6.2.4 GPS中美國政府對用戶的限制性政策與用戶的措施 135
6.3 環境段誤差及消除方法 138
6.3.1 電離層延遲誤差及消除方法 139
6.3.2 對流層延遲誤差及消除方法 148
6.3.3 多路徑效應及消除方法 150
6.4 用戶段誤差及消除方法 154
6.4.1 觀測誤差及消除方法 154
6.4.2 接收機鐘差及消除方法 154
6.4.3 接收機天線相位中心偏差及消除方法 155
6.4.4 載波相位觀測的整周跳變及消除方法 156
6.4.5 地球自轉及消除方法 159
6.4.6 地球潮汐效應以及消除方法 159
參考文獻 161
第7章 衛星導航定位方法 163
7.1 定位方式 163
7.1.1 靜態定位與動態定位 163
7.1.2 絕對定位與相對定位 164
7.1.3 偽距測量與載波相位測量 165
7.1.4 靜態單點定位與動態單點定位 166
7.1.5 偽距單點定位與偽距相對定位 167
7.1.6 載波相位單點定位與載波相位相對定位 169
7.2 差分定位方法 171
7.2.1 差分定位分類 172
7.2.2 常用的差分定位系統 178
7.3 姿態測量方法 181
7.3.1 整周模糊度求解 182
7.3.2 周跳 184
7.3.3 姿態求解 184
7.3.4 實時性 185
7.3.5 基本觀測量 186
7.3.6 觀測方程 188
7.3.7 姿態測量的一般步驟 190
7.4 衛星導航系統的干擾與反干擾 196
7.4.1 衛星導航系統的脆弱性 196
7.4.2 干擾技術 196
7.4.3 抗干擾技術 200
參考文獻 202
第8章 衛星導航與位置服務套用 203
8.1 套用概述 203
8.2 交通物流行業套用 204
8.2.1 概述 204
8.2.2 套用方案 205
8.2.3 套用功能 208
8.3 市政管網行業套用 209
8.3.1 概述 209
8.3.2 套用方案 210
8.4 養老關愛行業套用 213
8.4.1 概述 213
8.4.2 關鍵技術 214
8.5 安全監測行業套用 216
8.5.1 概述 216
8.5.2 關鍵技術 217
8.6 應急救援行業套用 220
8.6.1 概述 220
8.6.2 套用方案 220
8.7 精準農業行業套用 222
8.7.1 概述 222
8.7.2 關鍵技術 223
8.7.3 套用方案 224
8.8 電力授時行業套用 227
8.8.1 概述 227
8.8.2 關鍵技術 228
8.8.3 套用方案 229
8.9 城市管理行業套用 231
8.9.1 概述 231
8.9.2 套用方案 232
8.10 自動駕駛領域套用 234
8.10.1 概述 234
8.10.2 關鍵技術 234
參考文獻 235
