GNSS高动态定位性能检定理论及关键技术研究 [Theory and Key Technology on Accuracy Calibration of GNSS High Kinematic Positioning] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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丛佃伟 著

图书标签:

• GNSS
• 高动态
• 定位
• 精度
• 检定
• 误差模型
• 卡尔曼滤波
• 多传感器融合
• 运动补偿
• 高精度定位

出版社： 测绘出版社

ISBN：9787503039966

版次：1

商品编码：12222010

包装：平装

外文名称：Theory and Key Technology on Accuracy Calibration of GNSS High Kinematic Positioning

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸##

内容简介

　　卫星导航系统定位性能的测试与评估贯穿于卫星导航系统的设计、研发、部署、运行和扩展等各个阶段。
　　《GNSS高动态定位性能检定理论及关键技术研究》紧紧围绕卫星导航系统高动态定位性能检定理论及关键技术展开研究工作，沿着动态定位性能检定系统建立及精度验证这条主线，从动态定位检定载体、动态定位检定技术、动态定位检定系统指标评价及指标确定角度出发，围绕提出的多节点摄影/惯导组合测量方法精度影响因素展开研究，对涉及的多项关键技术展开了系统的分析与论证，为推进GNSS高动态定位性能检定系统建设进行了有益的探索。
　　《GNSS高动态定位性能检定理论及关键技术研究》可作为高等学校卫星导航专业的本科和研究生教材及任职培训教材，也可作为相关科研工作者和工程技术人员的学术参考书。

内页插图

目录

第1章 GNSS动态定位测试评估方法研究现状
1．1 研究背景及意义
1．2 国内外研究现状
1．3 本书主要研究内容

第2章 GNSS动态定位检定理论基础
2．1 坐标系统
2．2 时间系统
2．3 卫星导航定位观测方程
2．4 摄影测量基本数学模型
2．5 捷联惯性导航系统基本原理

第3章 GNSS动态定位检定系统设计
3．1 GNSS动态定位检定系统指标评价及指标确定
3．2 GNSS动态定位检定系统应具备的功能
3．3 GNSS动态定位检定载体及检定技术选择
3．4 GNSS动态定位检定系统总体框架及功能
3．5 高动态条件下多系统位置归心技术研究
3．6 高动态条件下多系统时间同步技术研究

第4章 面向动态定位检定的摄影测量关键技术研究
4．1 摄影测量设备性能选择
4．2 高分辨率相机高精度标校方法
4．3 标志图像中心像点坐标高精度量测方法
4．4 相机投影中心位置精确测定方法研究与实现
4．5 地面标志数量及构型设计

第5章 摄影测量交会性能验证试验
5．1 机载高动态摄影测量工作流程设计
5．2 两步法摄影物点、像点自动匹配方法研究
5．3 参数自适应的标志图像量测软件设计与实现
5．4 机载试验缩小比例测试场设计与测量
5．5 静态摄影测量后方交会性能验证试验

第6章 多节点摄彩/惯导组合测置技术研究
6．1 捷联惯性导航系统误差方程及误差传播模型
6．2 多节点摄影/惯导组合测量方法基本原理
6．3 控制节点的数量及分布方案设计
6．4 多节点摄影/惯导组合测量方法定位性能影响因素
6．5 多节点摄影/惯导组合测量方法半物理仿真试验
6．6 多节点摄影/惯导组合测量方法车载试验

第7章 GNSS动态定位检定系统性能验证方案设计
7．1 计量学基础
7．2 GNSS动态定位性能检定系统性能验证方案设计
7．3 GNSS动态定位性能检定系统性能拓展性分析

附录 缩略语

前言/序言

　　卫星导航系统能够同时提供定位、导航、授时功能，是现代国防和国民经济建设的重要基础设施。随着技术的不断成熟以及国际卫星导航市场竞争关系的加剧，卫星导航系统建设与升级进入了快速推进阶段。2020年将出现GPS、GLONASS、BDS、Galileo四大全球卫星导航系统并存的局面，卫星导航系统全面性能的优劣将直接决定着各个系统在国际上的应用范围。定位性能是卫星导航系统性能的基础和核心之一，是衡量卫星导航系统技术水平的重要标志，卫星导航系统定位性能的测试与评估贯穿于卫星导航系统的设计、研发、部署、运行和扩展等各个阶段，卫星导航系统定位性能测试评估方法研究一直是卫星导航领域内的研究热点之一，国内外近年来均开展了大量的理论研究与实践工作。
　　用户空间位置随时间不断发生变化，卫星导航接收机动态定位结果具有瞬时性和不可重复性，使卫星导航系统动态定位性能与静态定位性能在测试、检定方法和实现途径上有较大的差异；再加上卫星导航系统的高定位精度，使得建立独立于卫星导航系统的GNSS动态定位检定系统及其精度验证体系变得异常困难，国内外现有技术和手段很难同时满足高动态条件下的高定位精度、高数据更新率以及完整的精度验讧体系三个条件。国际上尚未建立独立于卫星测量手段的卫星导航系统动态定位（三维）性能检定技术，这也是本书开展研究工作的意义和出发点。
　　本书紧紧围绕卫星导航系统高动态定位性能检定理论及关键技术展开研究工作，设计了基于多节点摄影／惯导组合测量技术的动态定位性能检定系统。首次提出的多节点摄影／惯导组合测量方法将多个节点的位置信息代入捷联惯导误差方程，采用最小二乘算法对事后数据统一解算惯导误差参数，使动态检定节点间经修正的捷联惯导数据能保持均匀的高定位精度和高数据更新率，大大提高了摄影／惯导组合测量方法的定位精度，解决了高动态条件下高定位精度和高更新率的一致性问题，同时能够实现高动态条件下的高精度测速功能。
　　本书第1章主要阐述了卫星导航系统动态定位性能检定工作的研究意义和国内外研究现状。第2章主要介绍了与卫星导航系统动态定位性能检定有关的基础理论知识。第3章探讨了GNSS动态定位性能检定系统设计方案，以北斗卫星导航系统动态定位性能检定为例，确定了动态定位检定系统的指标评价方法及性能指标，归纳总结了选用摄影／惯导组合测量技术作为动态检定技术的原因，设计了多设备高动态条件下的位置归心、时间同步关键问题的解决方案。第4章探讨了面向动态定位检定的摄影测量关键技术，摄影测量交会定位精度对多节点摄影／惯导组合测量方法定位精度起决定作用，本章对影响摄影测量交会定位精度的因素进行了全面的研究。第5章开展了实际的摄影测量交会定位性能验证试验。第6章对提出的多节点摄影／惯导组合测量技术进行研究，对摄影测量交会定位精度、载体运动速度、不同精度惯性器件等影响多节点摄影／惯导组合测量方法实现精度的因素进行了较深入的分析。第7章探讨了GNSS动态定位检定系统性能验证方案。
　　本书主要研究工作是在博士生导师许其凤院士的悉心指导下完成的，书稿完成之际，首先向导师表达最诚挚的感谢和敬意！作为学生和秘书，经过十年的耳濡目染，我深为院士严谨的治学态度和科学研究精神折服，许院士溯源求真、验证求实的科学情怀是我前行路上的灯塔，避短扬长的科研思路和数十年的执着钻研激励着我继续向前！感谢课题组郝金明教授、杨力教授、吕志伟教授、贾学东副教授、董明博士为本书研究提供的帮助，其中也凝结了他们的大量心血！感谢信息工程大学导航与空天目标工程学院为我提供的良好科研工作环境！感谢国家自然科学基金（41604032）和地理信息工程国家重点实验室开放研究基金（SKLGIE2015-M-2-5）的支持。
　　希望本书内容能够引起卫星导航领域对于建立GNSS高动态定位性能检定系统的思考，推动我国建立国际上首个独立于卫星导航系统的GNSS高动态定位性能检定系统。由于作者水平有限，加之GNSS动态定位性能检定体系是一项全新的系统工程，书中论点难免有偏颇之处，恳请各位读者不吝赐教，电子邮件可发送至congdianwei@sina.com与我直接联系。

好的，这是一份关于一本不同书籍的详细简介，其主题与您提到的“GNSS高动态定位性能检定理论及关键技术研究”无关，重点聚焦于另一个领域，并力求内容详实、自然流畅： --- 《现代都市人居环境中的气候适应性景观设计：理论、方法与实践案例》 摘要 本书深入探讨了在快速城市化进程中，人居环境所面临的日益严峻的热岛效应、空气质量下降以及极端天气事件频发等气候挑战。全书以“气候适应性”为核心设计理念，系统梳理了景观设计如何从被动应对转变为主动适应和韧性建设的理论基础。它整合了气候学、生态学、城市规划以及景观工程学的多学科知识，旨在为城市规划师、景观设计师、建筑师以及政策制定者提供一套系统的、可操作的设计框架和技术指南。本书不仅阐述了气候变化对城市微气候的影响机制，更着重于通过绿色基础设施（GI）和自然解决方案（NBS）的优化配置，实现提升城市宜居性、保障公共健康和增强生态系统服务的集成目标。 第一部分：气候适应性景观设计的理论基础与挑战 第一章：城市化与人居环境气候变化的耦合关系 本章首先界定了现代城市人居环境的内涵及其对气候变化（尤其是城市热岛效应、极端降雨）的敏感性。分析了城市地表覆被改变（如不透水面增加、植被缺失）如何影响区域热力平衡和水文循环。探讨了气候变化对城市居民健康（如热应激、空气污染暴露）的直接影响机制，为景观设计的干预提供了科学依据。强调了从传统的“美学优先”向“功能导向、气候响应”转变的设计范式革新。 第二章：气候适应性景观设计的核心理论框架 详细阐述了“气候适应性”在景观设计中的具体含义，将其分解为降温增湿、雨洪管理、空气净化和微气候调节四大核心功能。系统介绍了生态学中的生态系统服务理论、城市气候学中的微气候模拟技术，以及韧性理论在城市景观中的应用。重点讨论了“基于自然的解决方案”（NBS）作为主要设计工具的理论基础，包括其多重效益（Co-benefits）的量化评估方法。 第三章：气候模型与场地气候数据解读 本章侧重于设计的前期研究工作。讲解了如何获取和解读不同尺度的气候数据，包括区域气候基线、城市尺度热力场数据以及场地尺度的日照、风场和湿度监测。介绍了计算流体力学（CFD）在预测场地微气候变化中的应用，以及如何利用GIS平台集成气候敏感性地图的制作流程，为后续的景观元素选型和布局提供数据支撑。 第二部分：关键气候适应性景观要素的技术集成 第四章：植被系统的气候调节策略与技术 本章将植被设计提升至气候工程的高度。详细分析了不同植被形态（乔木、灌木、草坪、垂直绿化）在遮荫、蒸腾降温方面的效率差异。深入探讨了树冠结构、叶面积指数（LAI）与地表辐射平衡之间的定量关系。提出了基于特定气候目标的植被配置模型，例如，针对高热负荷区域的“热缓冲带”设计，以及选择抗旱、耐盐碱、固碳能力强的先锋和乡土植物名录及应用指南。 第五章：水体与水文过程的景观调控 聚焦于水资源管理与热量散失的协同作用。详细介绍了低影响开发（LID）技术在景观中的集成，如雨水花园、生物滞留带、渗透路面和人工湿地。分析了水体表面积、深度和水流速度对城市热量吸收和夜间散热的影响。提出了景观尺度下的“海绵城市”设计导则，旨在最大化雨洪的就地消纳、净化和利用效率。 第六章：铺装材料与城市“热容”管理 探讨了非植被覆盖地面对城市热环境的贡献。对比分析了传统高反射率材料（如浅色沥青）与高蓄热、低辐射率材料（如透水混凝土、再生骨料铺装）的热物理特性。提出了如何通过改变材料的储热能力和发射率，优化城市步行空间和广场的热环境质量的工程技术方案。 第三部分：气候适应性景观的规划、设计与评估 第七章：尺度协调与功能复合的规划设计方法 本章将技术要素整合到宏观和微观的规划设计流程中。阐述了如何将气候适应性目标分解至城市、社区和场地三个不同空间尺度。提出了“气候廊道”的概念，指导城市通风路径的保护与优化。强调了景观设计应与市政基础设施（如管网、交通系统）进行跨专业协同，实现功能复合化，例如将雨水滞留设施与社区休憩空间相结合。 第八章：高动态气候环境下的景观韧性设计 针对极端气候事件（如突发性强降温或长时间高温）的应对能力，本章提出了景观韧性设计原则。包括冗余设计、多样性配置和快速恢复能力。讨论了在设计中如何预留未来气候变化情景下的调整空间（Adaptability Space），确保景观系统在长期气候变异中保持核心生态服务功能。 第九章：气候适应性景观的绩效评估与长期监测 最后，本书提供了衡量气候适应性设计成果的量化工具。介绍了基于遥感技术和地面传感器网络的微气候参数（地表温度、空气温度、相对湿度）的长期监测方法。提供了评估指标体系，包括降温效益百分比、地表径流削减率、生物多样性指数和居民感知热舒适度得分。强调了设计是一个持续优化的过程，需要基于监测反馈进行动态调整。 目标读者 本书是景观设计、城市规划、环境工程及相关专业的研究生、本科生及从业人员的重要参考书。它对于致力于提升城市宜居性和应对气候变化挑战的政府部门和研究机构也具有重要的指导价值。 ---

评分☆☆☆☆☆

阅读完这本书的摘要和目录后，我立刻被其“关键技术”部分的描述所吸引。我个人目前在研究车载高精度导航系统，深知在城市峡谷或高速运动中，GNSS信号的瞬时丢失和接收机内部状态的快速切换对定位结果的冲击是何等巨大。我特别关注其中可能涉及到的实时误差模型修正技术和基准站/参考站数据链的鲁棒性设计。毕竟，检定（Calibration）的最终目的是为了提升实际可用性。如果这本书能深入探讨如何利用车载惯性测量单元（IMU）与GNSS数据进行高频、低延迟的紧耦合融合，并在此基础上建立一套能够快速识别和抑制瞬时异常点（Outlier）的评估流程，那就太棒了。我期望它不仅停留在理论推导，更能提供一些工程实现上的“窍门”或者经过验证的算法流程图，比如在数据清洗和卡尔曼滤波权重自适应调整方面的具体策略。这种偏向于落地应用的深度解析，对我们工程技术人员来说，价值难以估量。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书的选题显示了作者对当前GNSS技术瓶颈有深刻的理解和敏锐的洞察力。我预感它不仅仅是一本技术手册，更像是一份高动态定位可靠性保障的行业白皮书。我特别期待它在“不确定度分析”方面能有所建树。在高动态定位中，由于系统状态的快速变化，其误差分布可能不再是简单的正态分布，这就给传统的置信区间计算带来了挑战。如果这本书能够引入更先进的统计学工具，比如贝叶斯方法或者非参数统计，来对高动态定位的实际性能进行更真实、更保守的评估，那么它将成为我工作台面上不可或缺的参考书。它承诺提供的是一套经过理论锤炼、技术验证的可靠性评估体系，这对于任何需要对高精度、高动态定位系统负责的工程师来说，都是无法抗拒的吸引力。

评分☆☆☆☆☆

从结构上看，这本书似乎非常注重理论的严谨性与工程实践的结合。我观察到它可能包含了一部分关于时间同步和数据链延迟补偿的内容，这对于高动态性能检定至关重要。当定位系统以极高频率输出位置信息时，任何微小的时间误差都可能被等效为较大的空间误差，尤其是在高速状态下。如果书中能提供一套精确量化这些延迟对最终检定结果影响的数学模型，并给出相应的校准方法，无疑是极大的突破。我期望它能探讨如何在高动态测试中，保证检定设备与被测系统之间的时间基准一致性，甚至讨论基于光纤或高精度时钟同步技术在现场检定中的应用潜力。这种对细节的把控，正是区分一本优秀工程著作和一般性综述的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一个引人注目的点在于它聚焦于“性能检定”这一环节。在学术研究中，我们往往容易沉迷于追求更高的定位精度数值，却忽略了如何科学、客观地证明我们得到的精度是可靠的。特别是对于高动态应用，一个定位结果的精度评估，必须充分考虑时间延迟和空间误差的耦合性。我非常好奇作者如何构建一个适用于高动态场景的“标准测试环境或仿真平台”。一个优秀的检定理论必须建立在可控的、能够模拟极端工况的基础之上。这本书如果能详尽阐述如何设计这些模拟场景——例如模拟特定加速度剖面的运动轨迹，并对比不同检定方法（如轮式运动学约束、基于独立高精度参考系统的比对等）的差异和适用性边界，那将极大地提升该书的权威性。这关乎到所有高动态定位产品的最终交付质量保证，意义重大。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计确实很吸引人，它采用了深沉的蓝色背景，搭配着醒目且富有科技感的字体，让人一眼就能感受到其内容的专业性和深度。我之所以被这本书吸引，很大程度上是因为它触及了当前导航技术领域一个非常前沿且关键的挑战——高动态环境下的定位精度检定。在现代交通、无人机、乃至高精度测绘等领域，移动目标的速度和加速度常常超出常规GNSS系统的设计极限，这使得传统的精度评估方法显得力不从心。这本书的标题直接点明了解决问题的方向，即“理论”与“关键技术”并重。我期待它能提供一套系统、严谨的理论框架，不仅仅是描述现象，更能深入剖析在高动态条件下误差源的特性变化，例如多径效应、对流层延迟在快速运动中的不确定性增加等，并能结合实际应用场景，给出切实可行的、可重复验证的技术方案。这本书如果能清晰阐述如何在高动态场景下定义和量化“性能检定”的标准，那将是极具价值的。我希望它能填补现有文献中，关于高动态精度验证规范化流程的空白。