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編輯推薦

適讀人群 ：本書可以作為衛星導航相關專業高年級本科生和研究生的教材或者參考書，也適閤所有與衛星導航係統理論有關的工程技術人員和科技工作者閱讀參考。

學習衛星導航技術的基本原理，並通過MATLAB程序實現可視化仿真

內容簡介

本書係統、透徹地闡述瞭衛星導航係統的各項相關內容，包括衛星導航基礎簡介、軌道、信號體製、接收機、誤差分析、差分定位、組閤導航及應用等。本書的主要特色是並未專注於某一現有的導航係統，而是以通俗易懂的語言描述衛星導航係統的基本原理和運算公式，且涵蓋瞭衛星導航係統的通用原理。此外，本書使用瞭MATLAB作為編程工具，對重要的概念和技術進行闡述。 本書以盡量少的數學知識來解釋衛星導航的基礎原理，避免使用各類復雜的方程，其首要原則是幫助讀者理解相關的理論知識，並通過一些實際案例使讀者逐步建立相應的知識體係。此外，本書通過MATLAB仿真來解決相應問題，從而使讀者理解在不同配置下導航信號及係統的運行方式。本書還討論瞭衛星導航的實施和應用以及相應的專題，如卡爾曼濾波和電離層。 代碼下載網址：http：//booksite.elsevier.com/9780127999494/學習目標● 瞭解衛星導航係統是如何工作的● 瞭解從事衛星導航係統工作時，如何提高效率● 學會使用MATLAB進行仿真，建立可視化的概念● 學會多種技術實現方法● 掌握衛星導航係統*重要的應用

作者簡介

　　Rajat Acharya博士為印度空間研究組織（ISRO）的科學傢，多年來緻力於印度的衛星導航係統（IRNSS）及增強係統（GAGAN）的研究，其主要貢獻為電離層建模。任教於聯閤國亞太空間科學與教育中心（CSSTE-AP），為碩士研究生講授有關於衛星通信和衛星導航方麵的課程；另外，他也是古吉拉特大學的客座教授，為學生講授地球信息科學和衛星通信的學位課程。

　　袁洪：研究員，博士生導師；1995年在中國科學院陝西天文颱取得博士學位，先後在中國科學院武漢物理與數學研究所和中國科學院光電研究院從事科研工作，主要研究領域涉及電離層探測、衛星導航、多源融閤導航等。

徐穎：中國科學院光電研究院研究員，博士生導師，從事衛星導航、導航與通信融閤、新型信號體製、信號同步算法等方麵的研究工作。中國專利審查技術專傢，中國科學院青年創新促進會會員，多傢SCI/EI期刊審稿專傢。

　　陳夏蘭：中國科學院光電研究院工程師，2012年在北京航空航天大學取得碩士學位，研究方嚮為新型衛星導航信號體製、接收機設計、多源融閤導航等。

目錄

第1章 導航概述
1．1 引言
1．1．1 本書的組織結構
1．2 導航
1．2．1 導航的曆史
1．2．2 導航係統的分類
1．3 位置參考
1．3．1 參考係
1．4 無綫電導航係統
1．4．1 引航型係統
1．4．2 導嚮型係統
1．4．3 航位推算係統
思考題
參考文獻
第2章 衛星導航
2．1 衛星導航
2．1．1 衛星導航的概念
2．1．2 導航服務
2．1．3 服務參數
2．1．4 衛星導航的分類
2．2 組成結構
2．3 控製段
2．3．1 監測站
2．3．2 地麵天綫
2．3．3 主控站
2．3．4 導航時間
思考題
參考文獻
第3章 衛星軌道
3．1 開普勒定律和軌道參數
3．1．1 橢圓
3．1．2 橢圓軌道
3．2 衛星軌道相對地球的方嚮參數
3．2．1 軌道方嚮參數
3．3 衛星軌道攝動
3．3．1 攝動參數
3．3．2 軌道攝動對係統的影響
3．4 不同類型的軌道
3．5 軌道參數的選擇
思考題
參考文獻
第4章 導航信號
4．1 導航信號
4．1．1 組成結構
4．2 導航電文
4．2．1 電文內容
4．2．2 電文結構
4．2．3 電文頻譜
4．2．4 檢錯與糾錯
4．2．5 本節附錄
4．3 測距碼
4．3．1 僞隨機噪聲序列
4．3．2 測距碼的調製
4．3．3 導航信號中擴頻碼的作用
4．4 加密
4．4．1 安全要求
4．4．2 鑒權要求
4．5 多址
4．5．1 碼分多址
4．5．2 頻分多址
4．6 數字調製
4．6．1 載波波形
4．6．2 調製技術
4．6．3 交替二進製偏移載波（Alt-BOC）調製
4．7 典型鏈路計算
思考題
參考文獻
第5章 導航接收機
5．1 導航接收機
5．1．1 通用接收機
5．1．2 用戶接收機的類型
5．1．3 測量、處理及估計
5．1．4 接收機中的噪聲
5．2 用戶接收機的功能單元
5．2．1 典型結構
5．2．2 射頻接口
5．2．3 射頻前端
5．2．4 基帶信號處理器
5．2．5 僞距測量
5．2．6 導航定位解算
思考題
參考文獻
第6章 定位解算
6．1 基本概念
6．2 觀測方程的建立
6．3 綫性化
6．4 位置解算
6．5 位置解算的其他方法
6．5．1 非綫性化測距方程的解算
6．5．2 其他方法
6．6 速度估計
思考題
參考文獻
第7章 誤差和誤差修正
7．1 誤差範圍
7．1．1 誤差源
7．2 控製段誤差
7．2．1 星曆誤差
7．3 空間段誤差
7．3．1 衛星鍾差
7．3．2 衛星碼偏差
7．4 傳播誤差和用戶段誤差
7．4．1 傳播誤差
7．4．2 用戶段誤差
7．4．3 總誤差
7．5 誤差抑製技術
7．5．1 基於參考站的修正
7．5．2 誤差的估計
7．6 誤差對定位的影響
7．6．1 精度因子
7．6．2 水平和垂直精度因子
7．6．3 加權最小二乘解
7．7 誤差預算和性能
思考題
參考文獻
第8章 差分定位
8．1 差分定位
8．1．1 基本原理
8．1．2 主要誤差分析
8．1．3 差分定位的分類
8．2 差分修正技術
8．2．1 基於僞距的差分定位
8．2．2 基於載波相位的差分定位
8．3 差分係統的實現
思考題
參考文獻
第9章 專題
9．1 卡爾曼濾波
9．1．1 卡爾曼濾波介紹
9．1．2 卡爾曼濾波基礎
9．1．3 濾波方程推導
9．1．4 卡爾曼濾波應用
9．2 電離層
9．2．1 電離層的基本結構
9．2．2 赤道區域電離層
9．2．3 電離層模型
9．2．4 其他電離層估計方法
思考題
參考文獻
第10章 應用
10．1 概述
10．1．1 相對於其他導航係統的優勢
10．2 應用概述
10．2．1 應用的體係結構
10．2．2 應用一覽
10．3 具體應用
10．3．1 測姿
10．3．2 時間傳遞
參考文獻
附錄A 衛星導航係統簡介

精彩書摘

　　《衛星導航基礎原理》：
　　在這種組閤模式中，衛星導航接收機與慣性導航單元仍然各自獨立地預測位置，但是其數據在組閤處理器中進行組閤，並且處理器輸齣的信息又反饋給單個的定位單元進行誤差的修正。
　　我們知道，慣性傳感器在工作一段時間後，很容易齣現偏差，所以慣性單元會同時附帶一些設備。通過這些設備，由航位推算得到的位置和速度值可以得到校準。因此，組閤係統同樣可通過使用這些設備來修正慣性導航係統的偏差，從而提高整體定位性能。
　　通過前麵的討論可知，對於不同的導航接收機，數據反饋路徑卻是類似的。衛星導航接收機能夠預測信號多普勒頻移，並在接收機的環路中將其消除，對於組閤係統而言，組閤導航處理器輸齣的位置和速度的反饋信息也可以對這一處理操作進行更進一步的輔助。此外，在衛星導航接收機中的卡爾曼濾波器擁有加速度、位置和速度等狀態量，而測量值僅僅是僞距，最後通過非綫性觀測方程求齣狀態值。在組閤係統中，由組閤處理器得到的位置、速度和加速度可以單獨作為測量值在卡爾曼濾波器中進行測量更新。由導航處理器中的卡爾曼濾波器得到的定位結果，可通過組閤結果進行反饋，並最終得到更好的結果，這反過來又改善瞭組閤係統中的狀態估計精度。
　　需要再次強調的是，在鬆耦閤模式中，反饋信息是從組閤處理器反饋到單個的係統中的，參與融閤的係統之間並不存在接口。類似於非耦閤模式，在鬆耦閤模式中，每個係統獨立工作，從而整體結構具有很強的魯棒性。因此，慣性導航和衛星導航係統獨立工作，即使在某個係統不能工作時，組閤係統也能持續地提供定位結果。
　　……

前言/序言

學習衛星導航技術的基本原理，並通過MATLAB程序實現可視化仿真

本書以盡量少的數學知識來解釋衛星導航的基礎原理，避免使用各類復雜的方程，其首要原則是幫助讀者理解相關的理論知識，並通過一些實際案例使讀者逐步建立相應的知識體係。此外，本書通過MATLAB仿真來解決相應問題，從而使讀者理解在不同配置下導航信號及係統的運行方式。本書還討論瞭衛星導航的實施和應用以及相應的專題，如卡爾曼濾波和電離層。

代碼下載網址：http://booksite.elsevier.com/9780127999494/

學習目標

● 瞭解衛星導航係統是如何工作的

● 瞭解從事衛星導航係統工作時，如何提高效率

● 學會使用MATLAB進行仿真，建立可視化的概念

● 學會多種技術實現方法

● 掌握衛星導航係統最重要的應用

譯者序

衛星導航係統可在全球範圍內提供全天候的、連續的高精度定位、導航及授時服務，迄今已産生瞭巨大的應用效益，深入到人類生活的各個方麵。我國北鬥衛星導航係統於2012年底正式提供區域服務，進一步引起瞭國人對衛星導航技術的關注。我國越來越多的青年學者和在校學生期望瞭解衛星導航、研究衛星導航； 與此同時，有關衛星導航的書籍也大量湧現，其中不乏深受衛星導航愛好者喜愛的參考書。但是，從我們多年從事衛星導航領域研究工作和研究生培養工作的經驗來看，對於剛接觸衛星導航的初學者而言，國內尚缺乏一本較為係統、同時又形象易懂的衛星導航基礎原理參考書。

我們在2015年第一次看到Rajat Acharya教授所著的Understanding Satellite Navigation。這本書非常全麵、係統地涵蓋瞭衛星導航各方麵的基礎知識，更為難得的是，它以一種簡單易懂和輕鬆的方式嚮讀者闡述衛星導航的基礎原理。對於復雜晦澀的內容，作者通常會以類比的方式切入，達到深入淺齣的效果。我們認為，這是一本係統性闡述衛星導航原理，適用於不同階段讀者閱讀，尤其適用於衛星導航初學者的參考書。希望此書的中譯本能為那些對衛星導航相關知識感興趣的學生、青年學者和研究人員提供一些參考。

Rajat Acharya教授為印度空間研究組織（ISRO）的科學傢，多年來緻力於印度的衛星導航係統（IRNSS）及增強係統（GAGAN）的研究，同時作為聯閤國亞太空間科學與教育中心(CSSTE-AP)的教師，為碩士研究生講授有關於衛星通信和衛星導航方麵的課程，在衛星導航領域積纍瞭豐厚的知識及教學經驗。

本書共10章，前兩章講述瞭衛星導航的發展曆程和基礎知識； 從第3章開始介紹衛星導航的原理性內容，包括軌道、導航信號、接收機、定位解算、誤差和誤差修正、差分定位等內容； 第9章獨立於其他章節，闡述瞭卡爾曼濾波和電離層這兩個與衛星導航係統性能密切相關的專題； 第10章介紹瞭衛星導航的典型應用。為瞭便於初學者掌握相關術語，我們特意在每章的開頭整理瞭本章內容的英、中對照關鍵詞錶。

本書由中國科學院光電研究院的袁洪研究員、徐穎研究員、陳夏蘭工程師共同完成翻譯工作。中國科學院光電研究院衛星導航團隊的其他成員在本書翻譯過程中提供瞭大力支持，他們是： 李子申、魏東岩、李雯、來奇峰、趙姣姣、李祥紅、周凱、袁超、田嚮偉、劉文學、唐陽陽。此外，中國科學院大學的研究生汪亮、姚團結、曾茂書、霍翠萍、陸一等協助完成瞭大量的譯稿整理工作。譯者謹對所有曾給予過支持和提供幫助的同誌錶示誠摯的感謝。

本書由歐陽光洲研究員進行瞭仔細的審閱並提齣瞭許多寶貴意見，在此深錶感謝。

在本書的翻譯過程中，譯者力求忠實於原著，但限於時間及水平，不妥之處在所難免，敬請讀者不吝指正。

前言

筆者曾編寫一本由印度空間研究組織（ISRO）內部齣版的有關衛星導航的小冊子，並深受聯閤國亞太空間科學與教育中心（CSSTE-AP）的學生們的喜愛，那時我便漸漸萌生瞭編寫一本有關衛星導航原理參考書的想法。從我獲得的信息來看，無論從學術還是國傢的角度齣發，也無論是對於商業還是戰略性的用戶，甚至對於科研人員而言，一本通俗易懂的衛星導航入門級參考書都是必不可少的； 尤其對於初學者，一本在內容上經過閤理組織、易懂的入門級參考書，更能起到事半功倍的效果。因此，本書的目的是，針對來自不同背景的初學者，以一種簡單易懂的形式，從零開始介紹衛星導航的相關知識。

本書的主要特點之一是，從基礎的物理原理齣發，闡述衛星導航的基本工作原理，書中僅使用瞭最必要的基礎數學知識，而沒有使用各類復雜的方程進行推導。在編寫本書的過程中，我一直把潛在讀者設想為大學生或者是第一次接觸衛星導航的初學者。希望這種從基本原理乃至所有相關技術細節都簡單化的處理方式，能夠使讀者在學習到相關知識的同時，有一個愉悅的學習體驗。

本書涵蓋瞭衛星導航係統的通用工作原理，而並未專注於某一特定的衛星導航係統。它強調的是從基本的物理概念和常識齣發，漸進剖析每一個復雜的過程，其中每一個基本原理都給齣瞭數學證明，但盡可能多地隻使用目標讀者可能掌握的基礎數學知識； 此外，對於每一個重要的概念，本書均給齣瞭相應的MATLAB可視化仿真程序，從而使得讀者可以通過對實例的仿真來更深入地理解他們所學的知識。我認為，這也正是本書的獨一無二之處。

最後，值得一提的是，本書完整地包含瞭衛星導航各方麵的基礎知識。本書提齣的觀點僅代錶作者個人，並不代錶我的單位和印度政府。

緻謝

衷心感謝印度加爾各答大學，特彆是Asish Dasgupta教授、Apurba Datta教授和Bijoy Banerjee教授等人，他們一直是我靈感的源泉。感謝印度空間研究組織的空間應用中心（SAC-ISRO）給我提供的支持，並特彆要感謝Bijoy Roy博士、Chandrashekhar博士、Suman Aich博士和Ananya Roy先生對初稿的審查和評論。感謝來自CFRSI的Suman Ganguly博士的友好閤作，同時感謝M. R. Sivaraman博士、Kalyan Bandyopadhyay博士、Vilas Palsule先生以及整個CSSTE-AP團隊的慷慨付齣。感謝整個Elsevier團隊和本書的多位審稿人。最後但同樣重要的是，真誠地感謝我的妻子Chandrani，我的兒子Anubrata和我的父母對我的鼓勵以及本書寫作期間的長期付齣，從而使得這項努力最終獲得成功。

衛星導航基礎原理 [Understanding Satellite Navigation] 下載 mobi epub pdf txt 電子書

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學習導航技術必備基本學籍

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書很薄，極其具有欺騙性

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