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出版社： 电子工业出版社
ISBN：9787121285257
商品编码：10370410042
出版时间：2016-05-01
具体描述
北鬥與GNSS係統概論+北鬥在高精度定位領域中的應用+北鬥/GPS雙模軟件接收機原理與實現
第1章 概述 1
1.1 GNSS引言 2
1.1.1 GNSS的概況 2
1.1.2 國際衛星導航産業發展現狀與前景 4
1.1.3 GNSS係統及其産業發展經驗與藉鑒 5
1.2 GNSS的定義 8
1.3 GNSS係統組成 9
1.4 GNSS應用 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 産業與用戶需求 17
1.6.4 中國時空信息産業的發展需求 18
1.7 GNSS全球係統、區域係統及其多模增強格局 19
1.7.1 全球係統 19
1.7.2 區域係統 19
1.7.3 多模增強係統和差分係統 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啓迪 22
1.8.2 衛星導航係統提供時間與空間兩大參量 24
1.8.3 不可或缺的信息基礎設施 24
1.8.4 服務國計民生的高技術 24
1.8.5 智能信息産業的核心與關鍵 24
1.8.6 大國和平崛起的重要標誌 25
1.9 多係統融閤成為發展大趨勢 25
1.9.1 GNSS多係統的兼容互操作 25
1.9.2 衛星導航與通信係統的融閤 26
1.9.3 與慣性技術和其他係統的組閤融閤 27
1.10 北鬥産業和GNSS的現狀與前景 28
1.10.1 2015年北鬥産業實現瞭質和量的齊頭並進 28
1.10.2 2016年是邁嚮真正GNSS時代的新起點 29
1.10.3 室內外融閤定位是未來産業發展的重頭戲 30
1.10.4 當前快速健康持續發展北鬥産業的幾點建議 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 無綫電導航時代 54
2.2.1 無綫電的發明 54
2.2.2 無綫電導航概念 55
2.2.3 無綫電導航係統的由來和發展 59
2.3 地麵無綫電導航係統演變與發展 60
2.3.1 無綫電信標 60
2.3.2 颱卡係統 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 儀錶著陸係統 63
2.3.9 微波著陸係統 64
2.4 衛星導航係統的發展曆程 64
2.4.1 顆人造地球衛星上天 65
2.4.2 代導航衛星係統——“子午儀”與“蟬” 66
2.4.3 第二代導航衛星係統（全球係統、區域係統及其增強） 72
第3章 北鬥衛星導航係統（BDS） 77
3.1 概述 78
3.1.1 係統概述 78
3.1.2 政策原則 81
3.2 發展過程 82
3.3 北鬥衛星導航試驗係統 86
3.3.1 空間部分 86
3.3.2 地麵控製段 87
3.3.3 用戶係統（設備） 87
3.3.4 係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 “北鬥一號”用戶係統 90
3.3.7 “北鬥一號”集團應用係統 91
3.4 北鬥區域係統 94
3.4.1 北鬥區域係統功能與指標 94
3.4.2 北鬥區域係統組成 96
3.5 在建中的北鬥全球係統進展 98
3.5.1 北鬥（新一代）全球導航衛星 98
3.5.2 北鬥全球係統信號設計進展 101
3.6 北鬥係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 北鬥係統的應用服務 113
3.7.1 應用推廣 113
3.7.2 行業與安全應用 115
3.7.3 大眾應用 116
3.7.4 科學應用 116
3.8 産業發展現狀 117
3.8.1 北鬥産業概況 117
3.8.2 五大突破和連升三級 117
3.8.3 標準化配置是産業發展的重大關鍵舉措 118
3.9 國際閤作交流 119
3.9.1 閤作的基本原則 119
3.9.2 積極推進多邊閤作 119
3.9.3 大力促進雙邊閤作 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係統應用服務的創新思維 125
4.2.3 GNSS係統的組成 126
4.3 GNSS的重大關鍵技術 126
4.3.1 空間工作平颱技術 126
4.3.2 空間原子鍾技術 126
4.3.3 軌道確定、維護、保持技術 127
4.3.4 信號體製的理論與方法 127
4.3.5 電波傳播環境模化技術 128
4.3.6 大規模集成電路應用技術 128
4.4 長壽命衛星和星座與星係布設 128
4.5 定軌與測控技術 132
4.6 空間原子鍾技術 135
4.7 信號編碼調製體製理論與方法 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曆來的應對措施 147
4.8.3 大氣（電離層與對流層）效應和多徑效應 148
4.8.4 導航係統的電磁環境和信號乾擾來源及其對策 150
4.9 大規模集成電路與係統融閤集成技術 150
第5章 GNSS之全球係統 159
5.1 概述 160
5.1.1 GNSS係統之係統的概念 160
5.1.2 GNSS體係格局基本形成 160
5.1.3 若乾熱點問題與新動嚮 161
5.1.4 四大發展趨勢不可逆轉，大眾化産業化特點日益明晰 162
5.1.5 GNSS發展過程中幾個有深遠影響的經驗啓迪 163
5.2 GNSS概念在更新，麵臨重大轉摺需要根本性的突破 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 係統組成 168
5.3.5 頻率與信號 174
5.3.6 服務功能與性能 175
5.4 GPS係統現代化 176
5.4.1 概述 176
5.4.2 GPS現代化進程時間錶 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 係統組成 194
5.5.4 GLONASS提供的服務 199
5.6 GLONASS係統現代化 201
5.6.1 概述 201
5.6.2 GLONASS現代化的主要目標 202
5.6.3 GLONASS采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 係統組成 208
5.7.4 頻率與信號 211
5.7.5 服務功能與性能 216
5.7.6 伽利略係統的現狀與發展計劃 218
第6章 GNSS之區域係統和多模增強係統 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 時空參考係統 223
6.2.4 QZSS提供的服務 223
6.2.5 QZSS體係框架結構 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體係框架 231
6.3.5 IRNSS的頻率和信號 234
6.4 星基增強係統 234
6.4.1 星基增強係統概論 234
6.4.2 美國的廣域增強係統（WAAS） 235
6.4.3 歐洲的導航重疊係統（EGNOS） 241
6.4.4 俄羅斯的差分改正監測係統（SDCM） 248
6.4.5 日本的多功能運輸衛星（MTSAT）星基增強係統（MSAS） 249
6.4.6 印度的輔助GPS的靜地星基增強導航係統（GAGAN） 251
6.5 地基增強係統 255
6.5.1 地基增強係統概論 255
6.5.2 局域增強係統（LAAS） 255
6.5.3 差分GPS（NDGPS） 257
6.5.4 連續運行參考站網絡（CORS網） 257
6.5.5 沿海的無綫電信標（DGPS）網絡係統 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 其他多模增強係統 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 軟件接收機 269
7.1.5 接收機融閤技術的發展 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嚮 278
7.2.5 GNSS 芯片供應商競爭力新排名揭曉 280
7.2.6 衛星導航芯片融閤之路和競爭 281
7.2.7 無人機（UAV）——GNSS應用值得關注的領域 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 組閤終端 285
7.3.5 車輛信息終端 286
7.3.6 智能手機終端 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 室內外融閤定位是3～5年內産業發展重頭戲 288
第8章 GNSS應用與服務 291
8.1 概述 292
8.1.1 技術層麵 292
8.1.2 産業範疇 292
8.1.3 延伸應用 293
8.1.4 相關的宏觀領域 293
8.2 GNSS的交通運輸和物流管理應用 293
8.2.1 航空應用 293
8.2.2 航海與內陸水運應用 297
8.2.3 公路應用 300
8.2.4 鐵路應用 304
8.3 時間同步與傳遞應用 306
8.3.1 高精度時間的提供是GNSS一大應用 306
8.3.2 電力傳輸應用 307
8.3.3 時間傳遞 307
8.3.4 時間在通信領域的應用 308
8.4 大眾應用 309
8.4.1 車輛信息係統 309
8.4.2 人員跟蹤和消費娛樂應用 313
8.5 高精度測量與定位應用 318
8.5.1 大地測量與測繪應用 318
8.5.2 海洋測繪應用 321
8.6 農業應用 322
8.6.1 GNSS為農業提供技術支撐 322
8.6.2 農業更多的是信息服務 323
8.6.3 GNSS應用進入農業生産的各個領域 324
8.7 環境監測與保護應用 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應用 326
8.8.1 空間應用 326
8.8.2 氣象學應用 330
8.9 GNSS的軍事應用 330
8.9.1 軍事應用概述 330
8.9.2 抗乾擾是軍用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 休閑娛樂服務 350
第9章 GNSS産業與市場 353
9.1 概述 354
9.2 GNSS産業 355
9.2.1 衛星導航産業體係 355
9.2.2 衛星導航的産業鏈 356
9.2.3 衛星導航産業的企業分類 356
9.3 GNSS市場 357
9.3.1 復雜的市場 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市場的發展動嚮與趨勢 360
9.4.1 GNSS係統與産業麵臨的重大轉摺 360
9.4.2 GNSS産業全球市場規模與産值 361
9.4.3 全球GNSS産業的區域特性 362
9.4.4 全球GNSS産業的行業分布 362
9.4.5 全球GNSS産業技術的發展趨勢 363
9.4.6 GNSS規模大的兩個應用市場 364
9.5 我國北鬥市場的現狀和發展前景 370
9.5.1 北鬥産業麵臨的機遇和挑戰 370
9.5.2 市場的需求和經濟規模分析 374
9.5.3 北鬥産業的新常態和新興産業的風嚮標 380
第10章 GNSS係統演變升級和新時空服務體係發展 383
10.1 概述 384
10.1.1 工業文明嚮信息文明發展的時代轉摺特點 384
10.1.2 信息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 中國時空服務是信息時代的大框架 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 新時空服務為北鬥開創一片新天地 396
10.2.3 新時空服務體係纔是真正的未來係統 396
10.3 中國時空服務體係的基本概念 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 中國新時空服務體係的定義 400
10.4 新時空服務體係是我國導航産業發展的遠大藍圖 400
10.4.1 時間和空間是人類社會發展的兩個基本參照係 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 泛在導航需要多係統集成融閤 401
10.4.4 新時空服務體係保障泛在導航從現在走嚮未來 401
10.5 中國新時空服務體係架構 402
10.5.1 中國新時空體係的整體願景 402
10.5.2 新時空體係的總體戰略 403
10.5.3 新時空服務體係三大組成闆塊 406
10.6 新時空服務體係的技術經濟可行性分析 410
10.7 結論 410
參考文獻 411
第1章 北鬥衛星導航係統概述 1
1.1 概述 2
1.1.1 三步走戰略 3
1.1.2 管理和運營 4
1.2 時空參考框架 4
1.2.1 坐標係統 4
1.2.2 時間係統 5
1.3 係統服務 6
1.3.1 開放服務 7
1.3.2 授權服務 7
1.4 北鬥係統結構 8
1.4.1 空間段 8
1.4.2 地麵段 12
1.4.3 用戶段 12
1.5 其他全球衛星導航係統 13
1.5.1 GPS 13
1.5.2 GLONASS 15
1.5.3 Galileo 16
1.5.4 GNSS係統間的異同 18
1.6 主要組織機構 19
1.6.1 官方組織機構 19
1.6.2 民間組織機構 23
1.7 全球衛星導航係統基礎設施 26
1.7.1 地基增強係統（GBAS） 27
1.7.2 星基增強係統（SBAS） 31
1.8 北鬥高精度産業現狀 36
1.8.1 CORS係統建設 36
1.8.2 北鬥兼容型高精度芯片 36
1.8.3 北鬥兼容型高精度接收機 37
1.8.4 北鬥兼容型高精度天綫 37
第2章 衛星導航定位及高精度應用 39
2.1 定位 40
2.1.1 大地測量 41
2.1.2 高速鐵路 44
2.1.3 精細農業 46
2.1.4 港口運輸 48
2.1.5 監測防災 51
2.2 導航 53
2.2.1 位置服務 54
2.2.2 車輛導航 55
2.2.3 物流管理 58
2.2.4 航海導航 60
2.2.5 航空導航 62
2.3 授時 63
2.3.1 電信網同步與移動通信 65
2.3.2 智能電網同步與監控 67
2.3.3 金融與網絡同步 68
2.3.4 廣播電視及三網融閤 69
2.3.5 國防建設 71
2.4 北鬥短報文通信 71
2.4.1 氣象預報預警 73
2.4.2 船舶交通管理 73
2.4.3 地震災情匯集 74
2.4.4 森林火災監測 75
第3章 多模GNSS定位原理 77
3.1 北鬥衛星信號 78
3.1.1 衛星碼信號 78
3.1.2 衛星導航電文 83
3.1.3 信號構成 87
3.2 觀測量的誤差源及其影響 89
3.2.1 誤差的分類 89
3.2.2 與衛星有關的誤差 90
3.2.3 與信號傳播有關的誤差 93
3.2.4 與接收設備有關的誤差 99
3.2.5 其他誤差來源 100
3.3 定位 102
3.3.1 定位方法概述 102
3.3.2 僞距法定位原理 102
3.3.3 僞距定位精度評定 109
3.4 相對定位 111
3.4.1 靜態相對定位觀測方程 112
3.4.2 動態相對定位觀測方程 116
3.5 網絡RTK 120
3.5.1 VRS技術模式 120
3.5.2 FKP計算模型 121
3.5.3 MAC技術模式 122
3.6 精密單點定位 124
3.6.1 定位原理 124
3.6.2 誤差分析 124
3.7 整周模糊度確定方法及周跳分析 125
3.7.1 整周模糊度及其確定方法 125
3.7.2 周跳分析 128
3.8 北鬥衛星網整體平差 131
3.8.1 整體平差方法概述 131
3.8.2 基綫嚮量網平差模型 132
3.8.3 平差結果精度評定 135
第4章 北鬥兼容型高精度接收機技術 137
4.1 北鬥兼容型高精度天綫 138
4.1.1 引言 139
4.1.2 天綫的關鍵特性 139
4.1.3 天綫的關鍵技術 143
4.1.4 天綫的種類 147
4.1.5 産品介紹 148
4.2 北鬥兼容型導航芯片及闆卡 150
4.2.1 引言 150
4.2.2 北鬥/GPS雙模闆卡的主要技術指標 151
4.2.3 射頻前端處理技術 152
4.2.4 高靈敏度基帶信號處理技術 154
4.2.5 多星座數據融閤處理前端技術 161
4.2.6 導航解算處理後端技術 164
4.2.7 北鬥兼容型導航芯片架構設計 169
4.3 北鬥兼容型高精度GNSS RTK産品 170
4.3.1 引言 170
4.3.2 接收機産品介紹 171
4.3.3 北鬥兼容型高精度GIS設備 177
第5章 高精度定位數據處理與軟件技術 181
5.1 實時差分技術 182
5.1.1 實時動態僞距差分 184
5.1.2 實時動態載波相位差分 186
5.2 後處理差分技術 189
5.3 精密單點定位技術 193
5.3.1 精密單點定位 193
5.3.2 三頻精密單點定位 195
5.4 網絡CORS及其定位技術 197
第6章 北鬥高精度定位專業應用 201
6.1 科學研究 202
6.1.1 大氣探測 202
6.1.2 電離層延遲 203
6.2 行業應用 204
6.2.1 精細農業 204
6.2.2 災害監測 210
6.2.3 精密授時 221
6.2.4 國情監測 224
6.2.5 機械控製 225
6.3 區域發展概況 231
6.3.1 珠三角地區 231
6.3.2 環渤海地區 232
6.3.3 長三角地區 232
6.3.4 華中鄂豫湘地區 233
6.3.5 西部川陝渝地區 233
第7章 典型應用工程與案例 235
7.1 重大工程 236
7.1.1 現代測繪基準體係建設 236
7.1.2 海島與島礁測繪 240
7.1.3 航空應急測繪體係建設 241
7.1.4 極地測繪 243
7.2 示範工程 244
7.2.1 重點運輸過程監控管理示範工程 244
7.2.2 物流管理應用示範工程 246
7.2.3 智能交通及車輛信息係統示範工程 248
7.2.4 移動位置服務示範工程 250
7.2.5 泛在PNT係統示範工程 254
7.2.6 高精度應用創新專項工程 255
7.2.7 水利工程自動化監控 258
7.3 典型應用案例 260
7.3.1 地質災害及建築物安全監控 260
7.3.2 高速鐵路安全監控 264
7.3.3 精密施工與機械控製 265
7.3.4 飛機精密進近 267
第8章 支撐與保障體係産業現狀 271
8.1 社會資源與環境 272
8.1.1 政策 272
8.1.2 知識産權保護 276
8.1.3 法律法規 277
8.1.4 市場環境 278
8.2 行業技術標準及規範 280
8.2.1 測試檢驗 280
8.2.2 標準與規範 283
8.3 人纔與引智工程 286
8.3.1 衛星導航專業人纔培養 286
8.3.2 地方部門與高校及院所聯閤 287
8.3.3 示範城市與示範工程 288
8.3.4 人纔培養與引智總結 289
第9章 總結與展望 291
9.1 高精度導航定位技術産品 293
9.1.1 廣域實時精密定位技術 293
9.1.2 協同實時精密定位技術 294
9.1.3 智能硬件 295
9.1.4 無人駕駛技術 296
9.2 北鬥衛星導航的行業應用 296
9.2.1 行業應用技術體係 297
9.2.2 典型應用分析 297
9.2.3 行業應用拓展 302
9.3 北鬥全球化和戰略 303
9.3.1 北鬥東盟國際閤作 304
9.3.2 北鬥與“一帶一路” 306
附錄 309
附錄A 國內外常用GNSS數據處理軟件 310
A.1 PANDA軟件 310
A.2 GAMIT軟件 312
A.3 Bernese軟件 314
A.4 GIPSY軟件 317
A.5 TriP軟件 319
A.6 HGO數據後處理軟件 320
附錄B 廠商 320
B.1 天寶 320
B.2 徠卡 320
B.3 諾瓦泰 321
B.4 中海達 321
B.5 華測 322
B.6 南方測繪 322
附錄C 學術刊物 322
C.1 Journal of Geophysical Research（JGR） 322
C.2 Geophysical Research Letters（GRL） 323
C.3 Journal of Geodesy 323
C.4 GPS Solutions 324
C.5 Navigation 324
C.6 Advances in Space Research 324
C.7 Survey Review 324
C.8 Inside GNSS 325
C.9 GPS World 325
C.10 Journal of Navigation 325
C.11 Journal of Global Positioning Systems （JGPS） 326
參考文獻 327
縮略語 337
第1章 定位、坐標係和時間標準 1
1.1 問題的提齣 2
1.1.1 基本目的和基本定位係統 2
1.1.2 時鍾問題 5
1.1.3 一個改進的係統 6
1.1.4 改進後係統的總結 10
1.2 常用坐標係 11
1.2.1 地心慣性坐標係 11
1.2.2 測地坐標係 12
1.2.3 ECEF坐標係 15
1.2.4 ENU或NED坐標係 19
1.2.5 運動本體坐標係 21
1.3 時間係統 23
1.3.1 太陽時和恒星時 23
1.3.2 力學時 24
1.3.3 原子時和協調世界時（UTC） 25
1.3.4 GPS時（GPST） 26
1.3.5 北鬥時（BDT） 28
參考文獻 29
第2章 GPS和北鬥衛星導航係統簡介 31
2.1 GPS係統的曆史由來 32
2.2 GPS係統的構成 39
2.3 GPS的現代化計劃 47
2.4 北鬥導航係統概述 53
參考文獻 60
第3章 GPS和北鬥的信號格式與導航電文 63
3.1 GPS信號 64
3.1.1 GPS信號的産生機製 64
3.1.2 C/A碼發生器 70
3.1.3 C/A碼自相關和互相關特性 76
3.2 北鬥信號 82
3.2.1 北鬥信號結構 82
3.2.2 北鬥僞隨機碼發生器 86
3.2.3 北鬥僞隨機碼的自相關和互相關特性 90
3.3 導航電文 93
3.3.1 GPS導航電文 93
3.3.2 北鬥導航電文 101
3.4 不同衛星信號的時間關係 111
參考文獻 114
第4章 信號捕獲和跟蹤 117
4.1 信號捕獲 119
4.1.1 信號捕獲的基本概念 119
4.1.2 基於時域相關器的信號捕獲 125
4.1.3 基於匹配濾波器的信號捕獲 132
4.1.4 基於FFT的信號捕獲 134
4.1.5 短時相關匹配濾波器和FFT結閤的信號捕獲 139
4.1.6 基於數據分塊和頻率補償的信號捕獲 145
4.1.7 信號捕獲的門限設定 153
4.1.8 相乾積分和非相乾積分 157
4.2 信號跟蹤 163
4.2.1 基本的鎖相環 164
4.2.2 綫性鎖相環的熱噪聲性能分析 173
4.2.3 載波跟蹤環 175
4.2.4 僞碼跟蹤環 186
4.2.5 跟蹤環實現和調試中的問題 197
4.2.6 比特同步 214
4.2.7 子幀同步 219
參考文獻 222
第5章 雙模觀測量提取和誤差分析 227
5.1 僞距觀測量 228
5.2 載波相位觀測量 233
5.3 多普勒頻率和積分多普勒觀測量 236
5.4 觀測量誤差特性分析 240
5.4.1 衛星時鍾誤差 241
5.4.2 星曆誤差 242
5.4.3 電離層延遲 244
5.4.4 對流層延遲 247
5.4.5 多徑效應 249
5.4.6 接收機誤差 253
5.5 差分GNSS技術 253
參考文獻 267
第6章 衛星位置和速度的計算 271
6.1 衛星軌道理論 272
6.2 GPS衛星和北鬥MEO/IGSO衛星 279
6.3 北鬥GEO衛星 284
6.4 衛星位置和速度的插值計算 287
6.5 精密星曆和星曆擴展 289
參考文獻 294
第7章 位置、速度和時間解算 297
7.1 小二乘法解算 298
7.1.1 基本原理 298
7.1.2 加權的小二乘法 301
7.1.3 利用僞距觀測量計算位置和鍾偏 304
7.1.4 利用多普勒觀測量計算速度和鍾漂 311
7.1.5 衛星的仰角和方位角 313
7.1.6 幾何精度因子 316
7.1.7 接收機自主完好性監測（RAIM） 322
7.2 卡爾曼濾波解算 328
7.2.1 遞歸小二乘法 328
7.2.2 基本的卡爾曼濾波器 333
7.2.3 從連續時間係統到離散時間係統 336
7.2.4 擴展卡爾曼濾波器 339
7.2.5 接收機中常用的幾種KF模型 342
7.2.6 卡爾曼濾波具體實現中的技術處理 351
7.3 小二乘法和卡爾曼濾波總結 356
參考文獻 360
第8章 射頻前端 363
8.1 衛星信號的發射與接收 364
8.2 級聯係統的噪聲係數 367
8.3 帶通采樣原理 369
8.4 中頻采樣方案和射頻采樣方案 373
8.4.1 中頻采樣方案 373
8.4.2 射頻采樣方案 376
8.5 自動增益控製（AGC）和量化位寬 380
8.6 射頻載噪比和基帶信噪比的關係 384
8.7 射頻前端頻率方案實例分析 386
參考文獻 388
第9章 北鬥和GPS雙模軟件接收機的實現 391
9.1 雙模軟件接收機的信號源 392
9.2 雙模接收機的軟件模塊和程序運行界麵 395
9.3 雙模接收機數據處理結果 400
附錄A 基本矩陣和嚮量運算 409
A.1 逆矩陣及其性質 410
A.2 矩陣的特徵值和特徵嚮量 411
A.3 二次型和有定矩陣 412
A.4 幾種重要的矩陣分解 414
A.5 矩陣分析初步 418
附錄B 直角坐標係的轉換和鏇轉 421
附錄C NBP和WBP的均值和方差 429
附錄D 和衛星橢圓軌道相關的推導 433
附錄E 電離層延遲的Klobuchar模型 437
bm009068 9787121285240 9787121285172 9787121285257
內容簡介
本書係統地介紹瞭GPS、GLONASS、Galileo和北鬥衛星導航係統在內的四大全球導航衛星係統及其增強係統和區域衛星導航係統，在此基礎上進一步研究係統的設計和測試，實際上是在一個新的係統組成基礎上開展性能功能指標的設計規劃，並且提齣測試要求和方法，這是個開拓創新的過程。本書的後部分展望瞭在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係統多手段融閤定位技術。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 國際衛星導航産業發展現狀與前景 4
1.1.3 GNSS係統及其産業發展經驗與藉鑒 5
1.2 GNSS的定義 8
1.3 GNSS係統組成 9
1.4 GNSS應用 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 産業與用戶需求 17
1.6.4 中國時空信息産業的發展需求 18
1.7 GNSS全球係統、區域係統及其多模增強格局 19
1.7.1 全球係統 19
1.7.2 區域係統 19
1.7.3 多模增強係統和差分係統 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啓迪 22
1.8.2 衛星導航係統提供時間與空間兩大參量 24
1.8.3 不可或缺的信息基礎設施 24
1.8.4 服務國計民生的高技術 24
1.8.5 智能信息産業的核心與關鍵 24
1.8.6 大國和平崛起的重要標誌 25
1.9 多係統融閤成為發展大趨勢 25
1.9.1 GNSS多係統的兼容互操作 25
1.9.2 衛星導航與通信係統的融閤 26
1.9.3 與慣性技術和其他係統的組閤融閤 27
1.10 北鬥産業和GNSS的現狀與前景 28
1.10.1 2015年北鬥産業實現瞭質和量的齊頭並進 28
1.10.2 2016年是邁嚮真正GNSS時代的新起點 29
1.10.3 室內外融閤定位是未來産業發展的重頭戲 30
1.10.4 當前快速健康持續發展北鬥産業的幾點建議 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 無綫電導航時代 54
2.2.1 無綫電的發明 54
2.2.2 無綫電導航概念 55
2.2.3 無綫電導航係統的由來和發展 59
2.3 地麵無綫電導航係統演變與發展 60
2.3.1 無綫電信標 60
2.3.2 颱卡係統 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 儀錶著陸係統 63
2.3.9 微波著陸係統 64
2.4 衛星導航係統的發展曆程 64
2.4.1 顆人造地球衛星上天 65
2.4.2 代導航衛星係統——“子午儀”與“蟬” 66
2.4.3 第二代導航衛星係統（全球係統、區域係統及其增強） 72
第3章 北鬥衛星導航係統（BDS） 77
3.1 概述 78
3.1.1 係統概述 78
3.1.2 政策原則 81
3.2 發展過程 82
3.3 北鬥衛星導航試驗係統 86
3.3.1 空間部分 86
3.3.2 地麵控製段 87
3.3.3 用戶係統（設備） 87
3.3.4 係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 “北鬥一號”用戶係統 90
3.3.7 “北鬥一號”集團應用係統 91
3.4 北鬥區域係統 94
3.4.1 北鬥區域係統功能與指標 94
3.4.2 北鬥區域係統組成 96
3.5 在建中的北鬥全球係統進展 98
3.5.1 北鬥（新一代）全球導航衛星 98
3.5.2 北鬥全球係統信號設計進展 101
3.6 北鬥係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 北鬥係統的應用服務 113
3.7.1 應用推廣 113
3.7.2 行業與安全應用 115
3.7.3 大眾應用 116
3.7.4 科學應用 116
3.8 産業發展現狀 117
3.8.1 北鬥産業概況 117
3.8.2 五大突破和連升三級 117
3.8.3 標準化配置是産業發展的重大關鍵舉措 118
3.9 國際閤作交流 119
3.9.1 閤作的基本原則 119
3.9.2 積極推進多邊閤作 119
3.9.3 大力促進雙邊閤作 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係統應用服務的創新思維 125
4.2.3 GNSS係統的組成 126
4.3 GNSS的重大關鍵技術 126
4.3.1 空間工作平颱技術 126
4.3.2 空間原子鍾技術 126
4.3.3 軌道確定、維護、保持技術 127
4.3.4 信號體製的理論與方法 127
4.3.5 電波傳播環境模化技術 128
4.3.6 大規模集成電路應用技術 128
4.4 長壽命衛星和星座與星係布設 128
4.5 定軌與測控技術 132
4.6 空間原子鍾技術 135
4.7 信號編碼調製體製理論與方法 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曆來的應對措施 147
4.8.3 大氣（電離層與對流層）效應和多徑效應 148
4.8.4 導航係統的電磁環境和信號乾擾來源及其對策 150
4.9 大規模集成電路與係統融閤集成技術 150
第5章 GNSS之全球係統 159
5.1 概述 160
5.1.1 GNSS係統之係統的概念 160
5.1.2 GNSS體係格局基本形成 160
5.1.3 若乾熱點問題與新動嚮 161
5.1.4 四大發展趨勢不可逆轉，大眾化産業化特點日益明晰 162
5.1.5 GNSS發展過程中幾個有深遠影響的經驗啓迪 163
5.2 GNSS概念在更新，麵臨重大轉摺需要根本性的突破 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 係統組成 168
5.3.5 頻率與信號 174
5.3.6 服務功能與性能 175
5.4 GPS係統現代化 176
5.4.1 概述 176
5.4.2 GPS現代化進程時間錶 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 係統組成 194
5.5.4 GLONASS提供的服務 199
5.6 GLONASS係統現代化 201
5.6.1 概述 201
5.6.2 GLONASS現代化的主要目標 202
5.6.3 GLONASS采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 係統組成 208
5.7.4 頻率與信號 211
5.7.5 服務功能與性能 216
5.7.6 伽利略係統的現狀與發展計劃 218
第6章 GNSS之區域係統和多模增強係統 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 時空參考係統 223
6.2.4 QZSS提供的服務 223
6.2.5 QZSS體係框架結構 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體係框架 231
6.3.5 IRNSS的頻率和信號 234
6.4 星基增強係統 234
6.4.1 星基增強係統概論 234
6.4.2 美國的廣域增強係統（WAAS） 235
6.4.3 歐洲的導航重疊係統（EGNOS） 241
6.4.4 俄羅斯的差分改正監測係統（SDCM） 248
6.4.5 日本的多功能運輸衛星（MTSAT）星基增強係統（MSAS） 249
6.4.6 印度的輔助GPS的靜地星基增強導航係統（GAGAN） 251
6.5 地基增強係統 255
6.5.1 地基增強係統概論 255
6.5.2 局域增強係統（LAAS） 255
6.5.3 差分GPS（NDGPS） 257
6.5.4 連續運行參考站網絡（CORS網） 257
6.5.5 沿海的無綫電信標（DGPS）網絡係統 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 其他多模增強係統 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 軟件接收機 269
7.1.5 接收機融閤技術的發展 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嚮 278
7.2.5 GNSS 芯片供應商競爭力新排名揭曉 280
7.2.6 衛星導航芯片融閤之路和競爭 281
7.2.7 無人機（UAV）——GNSS應用值得關注的領域 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 組閤終端 285
7.3.5 車輛信息終端 286
7.3.6 智能手機終端 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 室內外融閤定位是3～5年內産業發展重頭戲 288
第8章 GNSS應用與服務 291
8.1 概述 292
8.1.1 技術層麵 292
8.1.2 産業範疇 292
8.1.3 延伸應用 293
8.1.4 相關的宏觀領域 293
8.2 GNSS的交通運輸和物流管理應用 293
8.2.1 航空應用 293
8.2.2 航海與內陸水運應用 297
8.2.3 公路應用 300
8.2.4 鐵路應用 304
8.3 時間同步與傳遞應用 306
8.3.1 高精度時間的提供是GNSS一大應用 306
8.3.2 電力傳輸應用 307
8.3.3 時間傳遞 307
8.3.4 時間在通信領域的應用 308
8.4 大眾應用 309
8.4.1 車輛信息係統 309
8.4.2 人員跟蹤和消費娛樂應用 313
8.5 高精度測量與定位應用 318
8.5.1 大地測量與測繪應用 318
8.5.2 海洋測繪應用 321
8.6 農業應用 322
8.6.1 GNSS為農業提供技術支撐 322
8.6.2 農業更多的是信息服務 323
8.6.3 GNSS應用進入農業生産的各個領域 324
8.7 環境監測與保護應用 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應用 326
8.8.1 空間應用 326
8.8.2 氣象學應用 330
8.9 GNSS的軍事應用 330
8.9.1 軍事應用概述 330
8.9.2 抗乾擾是軍用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 休閑娛樂服務 350
第9章 GNSS産業與市場 353
9.1 概述 354
9.2 GNSS産業 355
9.2.1 衛星導航産業體係 355
9.2.2 衛星導航的産業鏈 356
9.2.3 衛星導航産業的企業分類 356
9.3 GNSS市場 357
9.3.1 復雜的市場 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市場的發展動嚮與趨勢 360
9.4.1 GNSS係統與産業麵臨的重大轉摺 360
9.4.2 GNSS産業全球市場規模與産值 361
9.4.3 全球GNSS産業的區域特性 362
9.4.4 全球GNSS産業的行業分布 362
9.4.5 全球GNSS産業技術的發展趨勢 363
9.4.6 GNSS規模大的兩個應用市場 364
9.5 我國北鬥市場的現狀和發展前景 370
9.5.1 北鬥産業麵臨的機遇和挑戰 370
9.5.2 市場的需求和經濟規模分析 374
9.5.3 北鬥産業的新常態和新興産業的風嚮標 380
第10章 GNSS係統演變升級和新時空服務體係發展 383
10.1 概述 384
10.1.1 工業文明嚮信息文明發展的時代轉摺特點 384
10.1.2 信息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 中國時空服務是信息時代的大框架 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 新時空服務為北鬥開創一片新天地 396
10.2.3 新時空服務體係纔是真正的未來係統 396
10.3 中國時空服務體係的基本概念 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 中國新時空服務體係的定義 400
10.4 新時空服務體係是我國導航産業發展的遠大藍圖 400
10.4.1 時間和空間是人類社會發展的兩個基本參照係 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 泛在導航需要多係統集成融閤 401
10.4.4 新時空服務體係保障泛在導航從現在走嚮未來 401
10.5 中國新時空服務體係架構 402
10.5.1 中國新時空體係的整體願景 402
10.5.2 新時空體係的總體戰略 403
10.5.3 新時空服務體係三大組成闆塊 406
10.6 新時空服務體係的技術經濟可行性分析 410
10.7 結論 410
參考文獻 411
內容簡介
本書作者在總結多年科學研究成果的基礎上，全麵係統地介紹瞭北鬥衛星導航係統的發展、構成、産業現狀等，並從定位、導航、授時、通信等方麵闡述瞭北鬥衛星導航係統的高精度應用。本書介紹瞭基於北鬥兼容技術的硬件係統，包括天綫、芯片、闆卡和RTK産品；討論瞭多模GNSS定位原理與基礎模型、網絡RTK及高精度定位數據處理技術，包括實時差分技術、後處理差分技術、精密單點定位技術等；描述瞭政策、行業標準及人纔工程的現狀並從技術産品、行業應用及戰略等方麵做瞭總結與展望。圖書目錄
目 錄第1章 北鬥衛星導航係統概述 1
1.1 概述 2
1.1.1 三步走戰略 3
1.1.2 管理和運營 4
1.2 時空參考框架 4
1.2.1 坐標係統 4
1.2.2 時間係統 5
1.3 係統服務 6
1.3.1 開放服務 7
1.3.2 授權服務 7
1.4 北鬥係統結構 8
1.4.1 空間段 8
1.4.2 地麵段 12
1.4.3 用戶段 12
1.5 其他全球衛星導航係統 13
1.5.1 GPS 13
1.5.2 GLONASS 15
1.5.3 Galileo 16
1.5.4 GNSS係統間的異同 18
1.6 主要組織機構 19
1.6.1 官方組織機構 19
1.6.2 民間組織機構 23
1.7 全球衛星導航係統基礎設施 26
1.7.1 地基增強係統（GBAS） 27
1.7.2 星基增強係統（SBAS） 31
1.8 北鬥高精度産業現狀 36
1.8.1 CORS係統建設 36
1.8.2 北鬥兼容型高精度芯片 36
1.8.3 北鬥兼容型高精度接收機 37
1.8.4 北鬥兼容型高精度天綫 37
第2章 衛星導航定位及高精度應用 39
2.1 定位 40
2.1.1 大地測量 41
2.1.2 高速鐵路 44
2.1.3 精細農業 46
2.1.4 港口運輸 48
2.1.5 監測防災 51
2.2 導航 53
2.2.1 位置服務 54
2.2.2 車輛導航 55
2.2.3 物流管理 58
2.2.4 航海導航 60
2.2.5 航空導航 62
2.3 授時 63
2.3.1 電信網同步與移動通信 65
2.3.2 智能電網同步與監控 67
2.3.3 金融與網絡同步 68
2.3.4 廣播電視及三網融閤 69
2.3.5 國防建設 71
2.4 北鬥短報文通信 71
2.4.1 氣象預報預警 73
2.4.2 船舶交通管理 73
2.4.3 地震災情匯集 74
2.4.4 森林火災監測 75
第3章 多模GNSS定位原理 77
3.1 北鬥衛星信號 78
3.1.1 衛星碼信號 78
3.1.2 衛星導航電文 83
3.1.3 信號構成 87
3.2 觀測量的誤差源及其影響 89
3.2.1 誤差的分類 89
3.2.2 與衛星有關的誤差 90
3.2.3 與信號傳播有關的誤差 93
3.2.4 與接收設備有關的誤差 99
3.2.5 其他誤差來源 100
3.3 定位 102
3.3.1 定位方法概述 102
3.3.2 僞距法定位原理 102
3.3.3 僞距定位精度評定 109
3.4 相對定位 111
3.4.1 靜態相對定位觀測方程 112
3.4.2 動態相對定位觀測方程 116
3.5 網絡RTK 120
3.5.1 VRS技術模式 120
3.5.2 FKP計算模型 121
3.5.3 MAC技術模式 122
3.6 精密單點定位 124
3.6.1 定位原理 124
3.6.2 誤差分析 124
3.7 整周模糊度確定方法及周跳分析 125
3.7.1 整周模糊度及其確定方法 125
3.7.2 周跳分析 128
3.8 北鬥衛星網整體平差 131
3.8.1 整體平差方法概述 131
3.8.2 基綫嚮量網平差模型 132
3.8.3 平差結果精度評定 135
第4章 北鬥兼容型高精度接收機技術 137
4.1 北鬥兼容型高精度天綫 138
4.1.1 引言 139
4.1.2 天綫的關鍵特性 139
4.1.3 天綫的關鍵技術 143
4.1.4 天綫的種類 147
4.1.5 産品介紹 148
4.2 北鬥兼容型導航芯片及闆卡 150
4.2.1 引言 150
4.2.2 北鬥/GPS雙模闆卡的主要技術指標 151
4.2.3 射頻前端處理技術 152
4.2.4 高靈敏度基帶信號處理技術 154
4.2.5 多星座數據融閤處理前端技術 161
4.2.6 導航解算處理後端技術 164
4.2.7 北鬥兼容型導航芯片架構設計 169
4.3 北鬥兼容型高精度GNSS RTK産品 170
4.3.1 引言 170
4.3.2 接收機産品介紹 171
4.3.3 北鬥兼容型高精度GIS設備 177
第5章 高精度定位數據處理與軟件技術 181
5.1 實時差分技術 182
5.1.1 實時動態僞距差分 184
5.1.2 實時動態載波相位差分 186
5.2 後處理差分技術 189
5.3 精密單點定位技術 193
5.3.1 精密單點定位 193
5.3.2 三頻精密單點定位 195
5.4 網絡CORS及其定位技術 197
第6章 北鬥高精度定位專業應用 201
6.1 科學研究 202
6.1.1 大氣探測 202
6.1.2 電離層延遲 203
6.2 行業應用 204
6.2.1 精細農業 204
6.2.2 災害監測 210
6.2.3 精密授時 221
6.2.4 國情監測 224
6.2.5 機械控製 225
6.3 區域發展概況 231
6.3.1 珠三角地區 231
6.3.2 環渤海地區 232
6.3.3 長三角地區 232
6.3.4 華中鄂豫湘地區 233
6.3.5 西部川陝渝地區 233
第7章 典型應用工程與案例 235
7.1 重大工程 236
7.1.1 現代測繪基準體係建設 236
7.1.2 海島與島礁測繪 240
7.1.3 航空應急測繪體係建設 241
7.1.4 極地測繪 243
7.2 示範工程 244
7.2.1 重點運輸過程監控管理示範工程 244
7.2.2 物流管理應用示範工程 246
7.2.3 智能交通及車輛信息係統示範工程 248
7.2.4 移動位置服務示範工程 250
7.2.5 泛在PNT係統示範工程 254
7.2.6 高精度應用創新專項工程 255
7.2.7 水利工程自動化監控 258
7.3 典型應用案例 260
7.3.1 地質災害及建築物安全監控 260
7.3.2 高速鐵路安全監控 264
7.3.3 精密施工與機械控製 265
7.3.4 飛機精密進近 267
第8章 支撐與保障體係産業現狀 271
8.1 社會資源與環境 272
8.1.1 政策 272
8.1.2 知識産權保護 276
8.1.3 法律法規 277
8.1.4 市場環境 278
8.2 行業技術標準及規範 280
8.2.1 測試檢驗 280
8.2.2 標準與規範 283
8.3 人纔與引智工程 286
8.3.1 衛星導航專業人纔培養 286
8.3.2 地方部門與高校及院所聯閤 287
8.3.3 示範城市與示範工程 288
8.3.4 人纔培養與引智總結 289
第9章 總結與展望 291
9.1 高精度導航定位技術産品 293
9.1.1 廣域實時精密定位技術 293
9.1.2 協同實時精密定位技術 294
9.1.3 智能硬件 295
9.1.4 無人駕駛技術 296
9.2 北鬥衛星導航的行業應用 296
9.2.1 行業應用技術體係 297
9.2.2 典型應用分析 297
9.2.3 行業應用拓展 302
9.3 北鬥全球化和戰略 303
9.3.1 北鬥東盟國際閤作 304
9.3.2 北鬥與“一帶一路” 306
附錄 309
附錄A 國內外常用GNSS數據處理軟件 310
A.1 PANDA軟件 310
A.2 GAMIT軟件 312
A.3 Bernese軟件 314
A.4 GIPSY軟件 317
A.5 TriP軟件 319
A.6 HGO數據後處理軟件 320
附錄B 廠商 320
B.1 天寶 320
B.2 徠卡 320
B.3 諾瓦泰 321
B.4 中海達 321
B.5 華測 322
B.6 南方測繪 322
附錄C 學術刊物 322
C.1 Journal of Geophysical Research（JGR） 322
C.2 Geophysical Research Letters（GRL） 323
C.3 Journal of Geodesy 323
C.4 GPS Solutions 324
C.5 Navigation 324
C.6 Advances in Space Research 324
C.7 Survey Review 324
C.8 Inside GNSS 325
C.9 GPS World 325
C.10 Journal of Navigation 325
C.11 Journal of Global Positioning Systems （JGPS） 326
參考文獻 327
縮略語 337
圖書目錄
目 錄第1章 定位、坐標係和時間標準 1
1.1 問題的提齣 2
1.1.1 基本目的和基本定位係統 2
1.1.2 時鍾問題 5
1.1.3 一個改進的係統 6
1.1.4 改進後係統的總結 10
1.2 常用坐標係 11
1.2.1 地心慣性坐標係 11
1.2.2 測地坐標係 12
1.2.3 ECEF坐標係 15
1.2.4 ENU或NED坐標係 19
1.2.5 運動本體坐標係 21
1.3 時間係統 23
1.3.1 太陽時和恒星時 23
1.3.2 力學時 24
1.3.3 原子時和協調世界時（UTC） 25
1.3.4 GPS時（GPST） 26
1.3.5 北鬥時（BDT） 28
參考文獻 29
第2章 GPS和北鬥衛星導航係統簡介 31
2.1 GPS係統的曆史由來 32
2.2 GPS係統的構成 39
2.3 GPS的現代化計劃 47
2.4 北鬥導航係統概述 53
參考文獻 60
第3章 GPS和北鬥的信號格式與導航電文 63
3.1 GPS信號 64
3.1.1 GPS信號的産生機製 64
3.1.2 C/A碼發生器 70
3.1.3 C/A碼自相關和互相關特性 76
3.2 北鬥信號 82
3.2.1 北鬥信號結構 82
3.2.2 北鬥僞隨機碼發生器 86
3.2.3 北鬥僞隨機碼的自相關和互相關特性 90
3.3 導航電文 93
3.3.1 GPS導航電文 93
3.3.2 北鬥導航電文 101
3.4 不同衛星信號的時間關係 111
參考文獻 114
第4章 信號捕獲和跟蹤 117
4.1 信號捕獲 119
4.1.1 信號捕獲的基本概念 119
4.1.2 基於時域相關器的信號捕獲 125
4.1.3 基於匹配濾波器的信號捕獲 132
4.1.4 基於FFT的信號捕獲 134
4.1.5 短時相關匹配濾波器和FFT結閤的信號捕獲 139
4.1.6 基於數據分塊和頻率補償的信號捕獲 145
4.1.7 信號捕獲的門限設定 153
4.1.8 相乾積分和非相乾積分 157
4.2 信號跟蹤 163
4.2.1 基本的鎖相環 164
4.2.2 綫性鎖相環的熱噪聲性能分析 173
4.2.3 載波跟蹤環 175
4.2.4 僞碼跟蹤環 186
4.2.5 跟蹤環實現和調試中的問題 197
4.2.6 比特同步 214
4.2.7 子幀同步 219
參考文獻 222
第5章 雙模觀測量提取和誤差分析 227
5.1 僞距觀測量 228
5.2 載波相位觀測量 233
5.3 多普勒頻率和積分多普勒觀測量 236
5.4 觀測量誤差特性分析 240
5.4.1 衛星時鍾誤差 241
5.4.2 星曆誤差 242
5.4.3 電離層延遲 244
5.4.4 對流層延遲 247
5.4.5 多徑效應 249
5.4.6 接收機誤差 253
5.5 差分GNSS技術 253
參考文獻 267
第6章 衛星位置和速度的計算 271
6.1 衛星軌道理論 272
6.2 GPS衛星和北鬥MEO/IGSO衛星 279
6.3 北鬥GEO衛星 284
6.4 衛星位置和速度的插值計算 287
6.5 精密星曆和星曆擴展 289
參考文獻 294
第7章 位置、速度和時間解算 297
7.1 小二乘法解算 298
7.1.1 基本原理 298
7.1.2 加權的小二乘法 301
7.1.3 利用僞距觀測量計算位置和鍾偏 304
7.1.4 利用多普勒觀測量計算速度和鍾漂 311
7.1.5 衛星的仰角和方位角 313
7.1.6 幾何精度因子 316
7.1.7 接收機自主完好性監測（RAIM） 322
7.2 卡爾曼濾波解算 328
7.2.1 遞歸小二乘法 328
7.2.2 基本的卡爾曼濾波器 333
7.2.3 從連續時間係統到離散時間係統 336
7.2.4 擴展卡爾曼濾波器 339
7.2.5 接收機中常用的幾種KF模型 342
7.2.6 卡爾曼濾波具體實現中的技術處理 351
7.3 小二乘法和卡爾曼濾波總結 356
參考文獻 360
第8章 射頻前端 363
8.1 衛星信號的發射與接收 364
8.2 級聯係統的噪聲係數 367
8.3 帶通采樣原理 369
8.4 中頻采樣方案和射頻采樣方案 373
8.4.1 中頻采樣方案 373
8.4.2 射頻采樣方案 376
8.5 自動增益控製（AGC）和量化位寬 380
8.6 射頻載噪比和基帶信噪比的關係 384
8.7 射頻前端頻率方案實例分析 386
參考文獻 388
第9章 北鬥和GPS雙模軟件接收機的實現 391
9.1 雙模軟件接收機的信號源 392
9.2 雙模接收機的軟件模塊和程序運行界麵 395
9.3 雙模接收機數據處理結果 400
附錄A 基本矩陣和嚮量運算 409
A.1 逆矩陣及其性質 410
A.2 矩陣的特徵值和特徵嚮量 411
A.3 二次型和有定矩陣 412
A.4 幾種重要的矩陣分解 414
A.5 矩陣分析初步 418
附錄B 直角坐標係的轉換和鏇轉 421
附錄C NBP和WBP的均值和方差 429
附錄D 和衛星橢圓軌道相關的推導 433
附錄E 電離層延遲的Klobuchar模型 437
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