《全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)》比較全面地闡述了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）各方面的基本理論與應(yīng)用。全書共分7章，前6章著重介紹GNSS的概述、理論及技術(shù)，最后1章介紹GNSS的應(yīng)用。
本書在吸納團(tuán)隊(duì)及他人成果的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了對GNSS知識(shí)體系、理論及應(yīng)用的優(yōu)化。書中深入淺出地介紹了GNSS的起源、發(fā)展及各個(gè)系統(tǒng)的特色情況；比較全面地闡述了GNSS時(shí)空系統(tǒng)、衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)理論及星座等基礎(chǔ)知識(shí)；對GPS、北斗、GLONASS和伽利略系統(tǒng)的導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)編碼、接收等信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行了討論；給出了GNSS接收機(jī)常用觀測量及其影響因素，并說明了觀測量數(shù)據(jù)的組合等價(jià)性；闡述了GNSS授時(shí)、定位、測速、測姿等基本功能的實(shí)現(xiàn)原理；較為詳細(xì)地介紹了各種GNSS差分增強(qiáng)技術(shù)；最后1章闡述了GNSS在海、陸、空、天及其它領(lǐng)域的應(yīng)用情況。每章末尾均配有相關(guān)的思考題和參考文獻(xiàn)，可供讀者在學(xué)習(xí)中靈活應(yīng)用。
本教材是“自動(dòng)控制系列課程國家教學(xué)團(tuán)隊(duì)”規(guī)劃教材和航空航天工程類專業(yè)規(guī)劃教材，凝聚了GNSS系列課程的國際化教學(xué)、雙語教學(xué)和中文教學(xué)的多年經(jīng)驗(yàn)積累。
本教材可作為衛(wèi)星導(dǎo)航定位及相關(guān)領(lǐng)域的大學(xué)本科高年級(jí)學(xué)生或者研究生教材和參考書，也可以作為相關(guān)專業(yè)科研人員的自學(xué)和業(yè)務(wù)參考書。
第1章 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)概述
1.1 緒論
1.2 美國GPS概況
1.2.1 GPS的發(fā)展
1.2.2 GPS的組成結(jié)構(gòu)
1.2.3 GPS的現(xiàn)代化
1.3 俄羅斯GLONASS概況
1.3.1 GLONASS發(fā)展歷程
1.3.2 GLONASS系統(tǒng)組成
1.3.3 CLONASS現(xiàn)代化
1.4 中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概況
1.4.1 北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)
1.4.2 北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)原理與特點(diǎn)
1.4.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展
1.5 歐洲伽利略系統(tǒng)概況 第1章 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)概述
1.1 緒論
1.2 美國GPS概況
1.2.1 GPS的發(fā)展
1.2.2 GPS的組成結(jié)構(gòu)
1.2.3 GPS的現(xiàn)代化
1.3 俄羅斯GLONASS概況
1.3.1 GLONASS發(fā)展歷程
1.3.2 GLONASS系統(tǒng)組成
1.3.3 CLONASS現(xiàn)代化
1.4 中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概況
1.4.1 北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)
1.4.2 北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)原理與特點(diǎn)
1.4.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展
1.5 歐洲伽利略系統(tǒng)概況
1.5.1 伽利略計(jì)劃的背景情況
1.5.2 伽利略系統(tǒng)的整體架構(gòu)
1.5.3 伽利略系統(tǒng)的特色
1.6 其他重要的區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)
1.6.1 日本準(zhǔn)天項(xiàng)衛(wèi)星系統(tǒng)
1.6.2 中國區(qū)域定位系統(tǒng)
1.6.3 印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)
1.7 本章小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第2章 GNSS坐標(biāo)及運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)
2.1 衛(wèi)星運(yùn)行的時(shí)間坐標(biāo)系統(tǒng)
2.1.1 平太陽時(shí)、世界時(shí)、恒星時(shí)
2.1.2 原子時(shí)(AT)
2.1.3 協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)
2.1.4 四大全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的時(shí)間體系
2.1.5 地球動(dòng)力學(xué)時(shí)(TDT)
2.2 衛(wèi)星運(yùn)行的空間坐標(biāo)系統(tǒng)
2.2.1 基本概念
2.2.2 協(xié)議天球坐標(biāo)系
2.2.3 協(xié)議地球坐標(biāo)系
2.2.4 大地坐標(biāo)系介紹
2.2.5 坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化算法
2.3 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的物理理論基礎(chǔ)
2.3.1 開普勒定律
2.3.2 牛頓三大運(yùn)動(dòng)定律
2.3.3 多普勒效應(yīng)
2.3.4 愛因斯坦相對論
2.4 衛(wèi)星的無攝運(yùn)動(dòng)
2.4.1 導(dǎo)航衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)方程求解
2.4.2 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道參數(shù)
2.4.3 衛(wèi)星的瞬時(shí)位置
2.4.4 衛(wèi)星的運(yùn)行速度
2.5 衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)
2.5.1 地球引力場攝動(dòng)力對衛(wèi)星軌道的影響
2.5.2 太陽、月亮引力對衛(wèi)星軌道的影響
2.5.3 太陽光壓對衛(wèi)星軌道的影響
2.5.4 相對論效應(yīng)影響
2.6 衛(wèi)星軌道與星座知識(shí)
2.6.1 衛(wèi)星的工作區(qū)域
2.6.2 衛(wèi)星軌道劃分及其特點(diǎn)
2.6.3 衛(wèi)星星座基本構(gòu)型及其約束
2.6.4 常見星座構(gòu)型模型
2.7 本章小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第3章 導(dǎo)航信號(hào)編碼、調(diào)制與接收
3.1 信息編碼基本原理
3.1.1 信息編碼及其特點(diǎn)
3.1.2 GPS的導(dǎo)航電文格式
3.1.3 GPS信號(hào)中的偽隨機(jī)碼及其特點(diǎn)
3.2 GPS的信號(hào)編碼及調(diào)制
3.2.1 衛(wèi)星信號(hào)的BPSK調(diào)制方式
3.2.2 衛(wèi)星信號(hào)的BOC調(diào)制方式
3.2.3 調(diào)制后的GPS信號(hào)匯總
3.3 GPS信號(hào)接收機(jī)對衛(wèi)星信號(hào)的處理
3.3.1 接收機(jī)信號(hào)的處理流程
3.3.2 接收機(jī)對GPS信號(hào)的捕獲
3.3.3 接收機(jī)對GPS信號(hào)的跟蹤
3.3.4 GPS衛(wèi)星星歷的用戶算法
3.4 北斗系統(tǒng)的信號(hào)規(guī)范和導(dǎo)航電文
3.4.1 北斗系統(tǒng)發(fā)布的信號(hào)規(guī)范
3.4.2 北斗系統(tǒng)的導(dǎo)航電文
3.4.3 北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的服務(wù)性能及其他說明
3.5 其他GNSS信號(hào)以及導(dǎo)航電文
3.5.1 GLONASS信號(hào)以及導(dǎo)航電文
3.5.2 GAULEO系統(tǒng)的信號(hào)特征
3.6 GNSS信號(hào)處理技術(shù)的相關(guān)發(fā)展
3.6.1 GNSS信號(hào)接收機(jī)的軟件化
3.6.2 接收機(jī)射頻干擾應(yīng)對技術(shù)
3.6.3 GNSS的通信定位一體化趨勢
3.7 本章小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第4章 接收機(jī)的觀測量及其性質(zhì)
4.1 GNSS的時(shí)間概念
4.2 測碼偽距觀測量
4.2.1 測碼偽距觀測量
4.2.2 測碼偽距觀測方程
4.2.3 測碼偽距觀測方程的線性化
4.3 測相偽距觀測量
4.3.1 載波相位觀測量與測相偽距觀測方程
4.3.2 測相偽距觀測方程的線性化
4.3.3 整周模糊度及周跳
4.4 多普勒積分觀測量
4.5 對GNSS觀測量的物理影響
4.5.1 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差
4.5.2 與衛(wèi)星信號(hào)傳播有關(guān)的誤差
4.5.3 多路徑效應(yīng)影響
4.5.4 與接收設(shè)備有關(guān)的誤差
4.5.5 其他誤差來源
4.6 觀測量的數(shù)據(jù)組合
4.6.1 數(shù)據(jù)組合的基本模式
4.6.2 各種不同的數(shù)據(jù)組合方式
4.6.3 組合模式在TCAR整周模糊度求解中的應(yīng)用
4.6.4 組合算法與未組合算法的等價(jià)性說明
4.7 本章小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第5章 GNSS功能實(shí)現(xiàn)原理
5.1 GPS授時(shí)功能原理
5.1.1 單站測時(shí)法
5.1.2 共視測時(shí)法
5.1.3 各種測時(shí)方法精度對比
5.2 GNSS定位基本概念和原理
5.2.1 GNSS測碼偽距定位
5.2.2 GNSS測相偽距定位
5.2.3 導(dǎo)航衛(wèi)星幾何分布及其對定位精度影響
5.3 GNSS載體速度測量原理
5.3.1 平均速度法
5.3.2 多普勒頻移法
5.4 GNSS測姿原理
5.4.1 單天線測姿原理與算法
5.4.2 多天線測姿原理與算法
5.5 GNSS演示試驗(yàn)
5.5.1 GNSS軟件接收機(jī)定位演示試驗(yàn)
5.5.2 GNSS應(yīng)用軟件演示試驗(yàn)
5.5.3 北斗／GPS雙星座接收機(jī)演示試驗(yàn)
5.6 本章小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第6章 各類GNSS增強(qiáng)技術(shù)
6.1 差分GPS定位原理
6.1.1 偽距差分定位
6.1.2 載波相位差分定位
6.1.3 差分與非差分方法的等價(jià)性說明
6.1.4 GPS RTK工作原理
6.2 偽衛(wèi)星增強(qiáng)技術(shù)
6.2.1 偽衛(wèi)星技術(shù)背景及分類
6.2.2 偽衛(wèi)星信號(hào)結(jié)構(gòu)及其發(fā)射強(qiáng)度分析
6.2.3 偽衛(wèi)星增強(qiáng)技術(shù)相關(guān)技術(shù)問題
6.3 星基差分增強(qiáng)系統(tǒng)
6.3.1 美國廣域差分增強(qiáng)系統(tǒng)(WAAS)
6.3.2 歐洲靜地導(dǎo)航重疊系統(tǒng)(EGNOS)
6.3.3 俄羅斯衛(wèi)星差分校正和監(jiān)測系統(tǒng)(SDCM)
6.3.4 日本多功能衛(wèi)星的星基增強(qiáng)系統(tǒng)(MSAS)
6.3.5 美國NavCom公司的StarFire系統(tǒng)
6.4 基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的CORS系統(tǒng)
6.4.1 世界主要CORS的發(fā)展現(xiàn)狀
6.4.2 CORS的構(gòu)成和定位中的誤差源
6.4.3 世界主要CORS應(yīng)用領(lǐng)域和特點(diǎn)
6.5 GNSS兼容互操作技術(shù)
6.5.1 GNSS系統(tǒng)的時(shí)間互操作
6.5.2 GNSS兼容互操作的難點(diǎn)和解決途徑
6.5.3 GNSS信號(hào)及其兼容接收機(jī)
6.6 GNSS完好性及其組合導(dǎo)航技術(shù)
6.6.1 接收機(jī)自主完好性檢測(RAIM)
6.6.2 外部檢測站完好性檢測
6.6.3 多星座GNSS組合導(dǎo)航性能分析
6.6.4 GNSS與其他系統(tǒng)的組合應(yīng)用
6.7 本章小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
第7章 GNSS的各類應(yīng)用探討
7.1 衛(wèi)星授時(shí)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
7.1.1 授時(shí)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
7.1.2 衛(wèi)星時(shí)間同步裝置原理
7.1.3 高精度GNSS時(shí)間同步裝置設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題
7.2 GNSS在大地測量方面的應(yīng)用
7.2.1 不同層次的GPS網(wǎng)應(yīng)用實(shí)例
7.2.2 RTK技術(shù)的控制測量與測圖應(yīng)用研究
7.2.3 基于GNSS的航空攝影測量
7.3 GNSS在車輛交通系統(tǒng)中的應(yīng)用
7.3.1 自動(dòng)車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)
7.3.2 基于GPS-GPRS的車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)的應(yīng)用
7.3.3 GNSS增強(qiáng)系統(tǒng)在智能交通應(yīng)用發(fā)展
7.4 GNSS在航海中的應(yīng)用
7.4.1 GNSS導(dǎo)航儀在航海中的航跡導(dǎo)航
7.4.2 北斗系統(tǒng)的通信功能在航海方面重要應(yīng)用
7.4.3 DGPS在打撈殘骸過程中的定位應(yīng)用
7.5 GNSS在航空航天方面的應(yīng)用
7.5.1 GNSS在航空航天中應(yīng)用概述
7.5.2 GNSS主要軍事的應(yīng)用領(lǐng)域
7.5.3 GNSS在精確打擊武器上的應(yīng)用
7.6 GNSS在其他領(lǐng)域的應(yīng)用
7.6.1 GNSS信號(hào)在大氣、海洋、陸面遙感探測方面的應(yīng)用
7.6.2 GNSS在精密農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
7.6.3 GNSS在林業(yè)管理方面的應(yīng)用
7.7 本章小結(jié)
思考題
參考文獻(xiàn)
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