目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 導(dǎo)航的基本概念與發(fā)展 1
1.1.1 導(dǎo)航的基本概念 1
1.1.2 導(dǎo)航技術(shù)的分類 1
1.1.3 衛(wèi)星導(dǎo)航的性能指標 6
1.2 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概述 8
1.2.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本概念 8
1.2.2 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的特點 8
1.2.3 衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用 10
1.3 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展 11
參考文獻 15
第2章 空間坐標與時間參考系統(tǒng) 16
2.1 空間坐標系統(tǒng) 16
2.1.1 坐標系統(tǒng)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(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)所采用的坐標系統(tǒng) 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(tǒng) 41
2.2.1 時間的基本概念 41
2.2.2 世界時系統(tǒng) 43
2.2.3 原子時系統(tǒng) 44
2.2.4 力學(xué)時系統(tǒng) 44
2.2.5 協(xié)調(diào)世界時系統(tǒng) 45
2.2.6 GPS時間系統(tǒng) 45
2.2.7 北斗時間系統(tǒng) 46
2.2.8 衛(wèi)星導(dǎo)航定位中的時間表示方法 48
參考文獻 48
第3章 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)介紹 50
3.1 概述 50
3.2 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 51
3.2.1 GPS 51
3.2.2 GLONASS 54
3.2.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 59
3.2.4 Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 63
3.3 區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 66
3.3.1 日本QZSS 66
3.3.2 印度IRNSS 68
3.4 星基增強系統(tǒng) 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(tǒng) 71
3.5.1 國外地基增強系統(tǒng) 71
3.5.2 北斗地基增強系統(tǒng) 72
參考文獻 72
第4章 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 73
4.1 北斗系統(tǒng)服務(wù)性能 73
4.1.1 北斗系統(tǒng)服務(wù)區(qū) 73
4.1.2 北斗系統(tǒng)空間信號性能 73
4.1.3 北斗系統(tǒng)服務(wù)性能特征 75
4.2 北斗短報文通信服務(wù) 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(wù)應(yīng)用 78
4.3 北斗地基增強系統(tǒng)服務(wù) 79
4.3.1 北斗地基增強系統(tǒng)組成 79
4.3.2 北斗地基增強系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)品 80
4.3.3 北斗地基增強系統(tǒng)服務(wù)性能指標 81
4.4 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)精準服務(wù) 82
4.4.1 全國衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準服務(wù)系統(tǒng) 82
4.4.2 國家北斗精準服務(wù)網(wǎng) 83
參考文獻 85
第5章 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位原理 86
5.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號結(jié)構(gòu) 86
5.1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號基礎(chǔ) 86
5.1.2 GPS信號結(jié)構(gòu) 86
5.1.3 GLONASS衛(wèi)星信號 93
5.1.4 Galileo衛(wèi)星信號 97
5.1.5 北斗衛(wèi)星信號結(jié)構(gòu) 99
5.2 衛(wèi)星導(dǎo)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(wèi)星導(dǎo)航定位的精度 108
5.3 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機工作原理 111
5.3.1 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機基礎(chǔ) 111
5.3.2 GNSS接收機信號原理 115
參考文獻 125
第6章 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)誤差與消除方法 126
6.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)誤差分析 126
6.1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)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(wèi)星星歷誤差及消除方法 130
6.2.2 衛(wèi)星時鐘誤差及消除方法 133
6.2.3 相對論效應(yīng)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(huán)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(yīng)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(zhuǎn)及消除方法 159
6.4.6 地球潮汐效應(yīng)以及消除方法 159
參考文獻 161
第7章 衛(wèi)星導(dǎo)航定位方法 163
7.1 定位方式 163
7.1.1 靜態(tài)定位與動態(tài)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(tài)單點定位與動態(tài)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(tǒng) 178
7.3 姿態(tài)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(tài)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(tài)測量的一般步驟 190
7.4 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的干擾與反干擾 196
7.4.1 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的脆弱性 196
7.4.2 干擾技術(shù) 196
7.4.3 抗干擾技術(shù) 200
參考文獻 202
第8章 衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)應(yīng)用 203
8.1 應(yīng)用概述 203
8.2 交通物流行業(yè)應(yīng)用 204
8.2.1 概述 204
8.2.2 應(yīng)用方案 205
8.2.3 應(yīng)用功能 208
8.3 市政管網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用 209
8.3.1 概述 209
8.3.2 應(yīng)用方案 210
8.4 養(yǎng)老關(guān)愛行業(yè)應(yīng)用 213
8.4.1 概述 213
8.4.2 關(guān)鍵技術(shù) 214
8.5 安全監(jiān)測行業(yè)應(yīng)用 216
8.5.1 概述 216
8.5.2 關(guān)鍵技術(shù) 217
8.6 應(yīng)急救援行業(yè)應(yīng)用 220
8.6.1 概述 220
8.6.2 應(yīng)用方案 220
8.7 精準農(nóng)業(yè)行業(yè)應(yīng)用 222
8.7.1 概述 222
8.7.2 關(guān)鍵技術(shù) 223
8.7.3 應(yīng)用方案 224
8.8 電力授時行業(yè)應(yīng)用 227
8.8.1 概述 227
8.8.2 關(guān)鍵技術(shù) 228
8.8.3 應(yīng)用方案 229
8.9 城市管理行業(yè)應(yīng)用 231
8.9.1 概述 231
8.9.2 應(yīng)用方案 232
8.10 自動駕駛領(lǐng)域應(yīng)用 234
8.10.1 概述 234
8.10.2 關(guān)鍵技術(shù) 234
參考文獻 235