JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)

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出版社: 中国质检出版社
ISBN:155026J2816
商品编码:1631422811

具体描述

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图书基本信息:




聚焦现代导航与授时:GNSS接收机技术深度解析 《全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》一书,作为一本专注于GNSS接收机核心技术,特别是其在时间测量方面应用的专业著作,旨在为广大科研人员、工程师、技术爱好者以及相关领域从业者提供一个全面、深入的学习平台。本书不仅梳理了GNSS技术的历史沿革与发展趋势,更将重点聚焦于接收机内部的关键技术、工作原理、设计挑战以及实际应用,特别强调了时间测量在现代导航定位、精确授时及多种前沿科技领域中的核心作用。 第一章:GNSS系统概述与演进 本章将带领读者从宏观视角审视全球导航卫星系统。首先,我们将详细介绍当前全球主流的GNSS系统,包括美国的GPS(Global Positioning System)、俄罗斯的GLONASS(Global Navigation Satellite System)、欧洲的Galileo以及中国的北斗(BeiDou Navigation Satellite System)。我们将深入剖析每个系统的基本架构、星座布局、轨道参数、信号特性及其发展历程。通过对比分析不同系统的优势与劣势,读者将能够理解它们在覆盖范围、精度、可靠性以及服务功能上的差异,从而为后续深入理解接收机技术打下坚实基础。 此外,本章还将探讨GNSS技术的发展趋势,包括多系统融合、信号增强、抗干扰技术以及面向特定应用的创新发展,例如低功耗、小型化、高精度短基线测量等。我们将讨论这些演进如何推动GNSS接收机设计不断革新,以满足日益增长的市场需求和技术挑战。 第二章:GNSS接收机硬件架构与信号捕获 本章将聚焦于GNSS接收机的核心硬件构成,并详细阐述其至关重要的信号捕获过程。我们将剖析接收机的典型硬件架构,包括天线、射频前端(RF Front-End)、中频(IF)滤波器、模数转换器(ADC)、数字信号处理器(DSP)以及主机处理器等关键组件。对于每一个组件,都将进行深入的功能分析和技术讲解,例如射频前端的低噪声放大器(LNA)如何提升信号灵敏度,混频器如何将高频信号下变频至中频,以及ADC的采样率和分辨率如何影响信号的数字化质量。 信号捕获是GNSS接收机工作的起点,其效率和鲁棒性直接关系到定位的可用性。本章将详细介绍接收机如何通过各种算法来搜索、识别并锁定来自卫星的微弱信号。我们将深入讲解伪码捕获(Code Acquisition)和载波频率捕获(Carrier Acquisition)这两个关键步骤,包括多普勒频移的补偿、伪码相位搜索策略(如FFT、多通道并行搜索等)以及载波相位同步等技术。此外,还会讨论在复杂电磁环境下(如城市峡谷、室内环境)信号捕获所面临的挑战,以及接收机为克服这些挑战所采用的先进技术。 第三章:GNSS信号跟踪与导航电文解码 一旦信号被成功捕获,接收机便进入信号跟踪阶段。本章将深入剖析接收机如何通过闭环控制系统,持续跟踪卫星信号的伪码相位、载波相位和多普勒频移。我们将详细讲解锁相环(PLL)、延迟锁相环(DLL)以及载波环(Carrier Loop)等跟踪环路的原理、设计及其性能指标。这些环路是接收机稳定接收和处理卫星信号的关键。 导航电文的解码是获取卫星星历、钟差等定位解算所需信息的关键。本章将详细介绍GNSS信号中承载的导航电文结构,包括其编码方式、数据内容以及解码过程。读者将了解如何从原始信号中提取出用于计算卫星位置和时间的关键数据。此外,本章还会讨论导航电文的纠错机制以及接收机如何处理可能出现的电文错误。 第四章: GNSS接收机时间测量原理与技术 本章是本书的重点,将围绕GNSS接收机在时间测量方面的核心技术进行深入探讨。我们将详细解释GNSS系统如何为地球提供高精度的时频基准,以及接收机如何利用这一基准实现精确的时间测量。 首先,我们将阐述GNSS信号中包含的精确时间戳信息,以及接收机如何通过接收和处理这些信息来确定自身所处的时刻。我们将深入剖析接收机内部的钟控系统,包括晶体振荡器(XO)、温度补偿晶体振荡器(TCXO)以及更高精度的恒温晶体振荡器(OCXO)和原子钟(如铷钟、铯钟)等,并讨论它们在维持和传递时间标准方面的作用。 接着,我们将重点讲解接收机实现高精度时间测量的关键技术,包括: 伪码测距(Pseudorange Measurement)与钟差校正: 详细阐述如何利用伪码测量卫星与接收机之间的距离,并如何通过接收到的卫星钟差信息校正接收机内部时钟的偏差,从而获得精确的到达时间。 载波相位测量(Carrier Phase Measurement)与周跳探测/修复: 深入分析载波相位测量在高精度时间测量中的优势,以及如何通过载波相位测量实现比伪码测量更高的精度。我们将重点讲解周跳(Cycle Slip)的概念、成因及其对时间测量的影响,并详细介绍各种周跳探测和修复算法,例如基于多普勒频移、连续相位观测、导航电文信息以及组合判据等方法。 时间同步算法: 介绍接收机如何通过融合来自多个卫星的测量数据,以及利用自身高精度时钟,实现与其他时间源(如地面时钟、其他GNSS接收机)的时间同步,并讨论同步精度与接收机硬件、算法的关联。 参考接收机与网络化授时: 探讨如何通过部署参考接收机网络,实现区域性或全球性的高精度时间同步服务。我们将介绍不同类型的参考接收机(如单频、双频、多频)及其在时间测量方面的特点,以及如何利用网络化技术提升授时服务的可靠性和覆盖范围。 第五章: GNSS接收机的高精度定位与授时应用 本章将深入探讨GNSS接收机在时间测量方面的技术如何支撑各种高精度定位和授时应用。 高精度定位: 详细介绍如何利用GNSS接收机的时间测量能力,结合差分GNSS(DGNSS)、实时动态(RTK)以及精密单点定位(PPP)等技术,实现厘米级甚至毫米级的定位精度。我们将分析这些技术在时间测量方面的核心要素,例如如何利用基站的精确时间信息进行差分校正,或者如何利用精密星历钟差产品来提高PPP的收敛速度和精度。 精确授时: 重点阐述GNSS接收机在提供高精度时间同步方面的关键作用。我们将介绍其在电力系统、通信网络(如4G/5G基站)、金融交易、科学实验(如粒子加速器)、交通管理等领域的应用。通过GNSS接收机,可以为这些关键基础设施提供纳秒级甚至皮秒级的时间基准,确保系统的稳定运行和协同工作。 其他前沿应用: 探讨GNSS时间测量技术在其他新兴领域的应用,例如: 大地测量与地球动力学: 利用接收机的高精度时间测量能力,实现地壳形变、板块运动等地球动力学现象的监测。 空间测定: 在航空航天领域,GNSS接收机的时间测量能力对于卫星定轨、空间碎片跟踪以及行星际探测器的导航至关重要。 智能交通与自动驾驶: 高精度的时间同步是实现车车通信(V2V)和车路协同(V2I)的基础,也是自动驾驶车辆精确感知和决策的关键。 物联网(IoT)与时间敏感网络(TSN): 在分布式物联网系统中,GNSS接收机可以为各个节点提供统一的时间戳,支持时间敏感的网络通信和协同控制。 第六章: GNSS接收机面临的挑战与未来发展 本章将对GNSS接收机技术当前面临的主要挑战进行梳理,并展望其未来的发展方向。 信号可用性与可靠性: 深入分析多路径效应、信号遮挡、电离层延迟、大气延迟等环境因素对接收机信号捕获和跟踪的影响,以及在复杂环境下如何提升接收机的鲁棒性。 抗干扰与抗欺骗: 探讨人为干扰(如电子对抗)和信号欺骗(如Spoofing)对GNSS系统安全性的威胁,以及接收机在信号验证、特征分析、多系统融合等方面的抗干扰与抗欺骗技术。 功耗与小型化: 随着物联网和移动设备的普及,对GNSS接收机的功耗和尺寸提出了更高的要求,本书将讨论如何通过低功耗设计和先进芯片工艺来满足这些需求。 多系统融合与协同: 展望未来GNSS接收机如何更好地融合GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou以及其他区域导航卫星系统(RNSS)以及辅助定位技术(如惯性导航系统INS、Wi-Fi定位、蜂窝网络定位等),以提供更全面、更可靠的定位授时服务。 先进信号处理技术: 探讨人工智能(AI)和机器学习(ML)在GNSS信号处理、数据融合、误差建模以及智能导航等方面的应用潜力,以及这些技术将如何驱动GNSS接收机的智能化升级。 星地融合与时空一体化: 展望未来,GNSS将不再仅仅是独立的导航定位系统,而是与其他空地网络深度融合,构建一个全覆盖、高精度、高可靠的时空信息服务体系。 本书旨在通过系统性的阐述,为读者构建一个关于GNSS接收机技术,特别是其时间测量能力的完整知识框架。我们相信,通过学习本书,读者将能够深刻理解GNSS接收机在现代科技和社会发展中的重要作用,并为相关领域的研究和实践提供有价值的指导。

用户评价

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翻开《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》,我怀揣着一份对技术细节的渴望,期待能在这本书中找到GNSS时间测量领域里那些“隐藏的宝藏”。我一直对GNSS接收机如何“听懂”遥远卫星发出的微弱信号,并从中提取出精准到纳秒级别的时间信息感到不可思议。我期望这本书能深入解析GNSS信号的编码方式,包括二元相移键控(BPSK)的伪随机码(PRN)和导航电文,以及接收机如何通过匹配滤波等技术来完成信号的捕获和跟踪。我非常想知道,书中是否会详尽介绍GNSS接收机内部的时间基准,例如OCXO(恒温晶体振荡器)或更高级别的振荡器,它们在维持接收机自身时间连续性方面扮演着怎样的角色,以及如何与GNSS卫星时间进行校准。我尤其关注接收机在处理多路径效应时的技术策略,例如采用多天线技术、信号分离技术或者高级信号处理算法,以减少反射信号对时间测量的干扰。此外,书中对GNSS接收机在严苛环境下的可靠性测试,包括高温、低温、振动和电磁兼容性测试,是否有详细的介绍和相关标准?如果书中能提供一些关于GNSS接收机在国家级授时系统、金融交易系统或科学实验中的具体应用实例,并分析其在这些场景下的性能优势,那就更具启发性了。

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在看到《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》这本书名时,我的脑海中立刻浮现出无数与精准时间同步相关的场景。我一直对GNSS技术如何在看似遥远的宇宙空间中,为我们提供地面上最精确的时间基准感到惊叹。我迫切希望这本书能够深入讲解,GNSS接收机是如何通过测量卫星信号的传播延迟,也就是伪距,并结合已知的卫星位置信息,来解算接收机自身的时间和三维位置的。我非常好奇书中是否会详细阐述,GNSS接收机在解算时间时,如何对地球模型的精度要求,例如大地水准面模型、参考椭球体模型等,以及这些模型是如何影响最终的时间测量结果的。对接收机在处理高动态运动平台(如高速飞行器)上的时间测量精度,以及如何通过组合导航技术(如惯性导航系统INS)来弥补GNSS在短暂信号丢失时的不足,我也是非常感兴趣的。书中是否会深入探讨GNSS接收机在面对日益复杂的电磁干扰和网络攻击时,其时间测量系统的安全性和鲁棒性?我非常想知道,书中关于GNSS时间测量在国际时间标准,如UTC(世界协调时)的建立和维持中所扮演的角色,以及GNSS接收机如何参与到全球时间同步网络中。如果书中能提供一些关于GNSS时间测量在科学研究前沿,如引力波探测、粒子加速器同步等领域的应用案例,并分析其面临的技术挑战和未来发展方向,那将是极具深度的洞察。

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初拿到这本《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》,我的内心是充满期待的。一直以来,我对GNSS技术在时间测量领域的应用都抱有浓厚的兴趣,尤其是在如今信息时代,精准的时间同步对于各种高精度应用,例如金融交易、通信网络、电力系统乃至科学研究都至关重要。我期望这本书能够深入浅出地阐述GNSS接收机在时间测量方面的原理,包括但不限于其捕获卫星信号、解算伪距、以及如何从中提取高精度的时间信息。例如,我非常好奇书中会如何解释不同GNSS系统(如GPS、GLONASS、BeiDou、Galileo)在时间测量性能上的差异,以及它们各自在克服多路径效应、电离层延迟等误差方面的技术手段。此外,关于接收机内部的时间校准机制,如何实现纳秒甚至皮秒级的时间精度,也是我特别关注的部分。我猜想书中会详细介绍相关的算法和模型,比如卡尔曼滤波在目标跟踪和状态估计中的应用,以及如何将其巧妙地应用于GNSS接收机的时间同步过程中。如果书中还能提及一些实际应用案例,比如在地面站、航空器、舰船等不同平台上的时间测量应用,那就更能帮助我理解理论知识的实践价值了。我希望这本书能为我揭示GNSS时间测量背后精密的科学与工程奥秘,让我对这项技术有更全面、更深入的认识,甚至能激发我进行进一步的研究和探索。

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手捧《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》,我仿佛置身于一个充满精密工程和物理定律的殿堂。我一直对GNSS技术在时间测量上的精妙之处深感着迷,特别是它如何克服地球大气层和空间环境带来的种种干扰,实现高精度的时间同步。我非常希望书中能够详细阐述GNSS接收机内部的信号处理流程,从模拟射频前端的接收、放大、下变频,到数字基带的采样、解调、码同步和载波跟踪,每一步都蕴含着深厚的工程智慧。我尤其想了解,接收机如何利用其内部的锁相环(PLL)或延迟锁相环(DLL)来精确地测量信号的到达时间,并将其与卫星广播的时间进行比对。书中是否会深入探讨 GNSS 接收机在不同轨道卫星(例如中地球轨道 MEO)以及不同星座系统(如 Galileo、BeiDou)在时间测量性能上的细微差别,以及接收机如何适应和利用这些差异。我对接收机在面对突发性干扰,如电磁脉冲(EMP)或人为干扰时,其时间保持能力和恢复机制也充满好奇。如果书中能提供一些关于 GNSS 时间测量在国防、航空航天等领域的特定应用案例,并分析其关键技术要求和面临的挑战,那将极具参考价值,让我对这项技术有更深刻的认识。

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《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》,这本厚重的书名本身就带着一种权威感和专业性,让我对其内容充满了期待。我一直认为,GNSS技术不仅仅是简单地告诉我们在哪里,更在于它能精准地告诉我们“何时”。我特别希望能在这本书中找到关于GNSS接收机如何实现“秒级”、“毫秒级”,乃至“微秒级”时间同步的原理和实现方法。我非常好奇书中是否会深入分析GNSS接收机在信号捕获过程中,对卫星信号中携带的时间码的识别和解码过程,以及如何利用这些时间码与接收机内部时钟进行比对。对接收机内部的数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)在加速时间测量相关的算法运算中所起到的关键作用,以及它们如何协同工作,我也是非常想了解的。书中是否会详细介绍GNSS接收机在复杂电磁环境下的抗干扰性能,例如在有强射频信号源存在时,其时间测量的准确性如何保持?我非常想知道,书中关于GNSS时间测量在时间传递和时间保持方面的具体技术细节,例如如何实现对外部时间源的精确校准,以及在GNSS信号丢失的情况下,接收机如何依靠其内部高精度时钟进行一段时间的时间保持。如果书中能提供一些关于GNSS时间测量在智能电网、移动通信网络等关键基础设施中的应用案例,并分析其在这些领域的技术优势和贡献,那将非常有启发性。

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老实说,我翻阅《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》的初衷,更多是出于一种职业的需要。我所在的行业对时间同步的要求极为严苛,任何微小的偏差都可能导致严重的后果。因此,我一直在寻找一本能够提供权威、详尽指导的书籍,来帮助我理解GNSS接收机在时间测量方面的核心技术和标准。我期待这本书能像一本“圣经”一样,为我提供坚实的技术理论基础,解答我在实际工作中遇到的各种困惑。我想知道,在不同的大气环境下,GNSS信号的传播路径会受到怎样的影响,以及接收机是如何通过内置的算法来修正这些影响,从而确保时间的准确性。书中是否会深入分析诸如接收机硬件设计,如天线性能、射频前端的灵敏度和选择性,以及数字信号处理器的计算能力和算法效率对时间测量精度的影响?我非常希望它能提供一些关于GNSS接收机性能测试和评估的方法论,包括如何设计测试场景,选择合适的测试仪器,以及如何解读测试结果,来判断一个GNSS接收机是否真正达到了“时间测量型”的要求。此外,我对接收机在复杂电磁环境下(例如近距离有强干扰源)的鲁棒性和抗干扰能力也颇感兴趣,不知道书中是否会有相关的讨论和解决方案。如果它能涵盖一些国际上公认的GNSS时间测量标准和规范,并提供相应的参考实现,那就太有价值了。

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拿到《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》这本厚重的著作,我怀揣着一份对精确科学的敬畏和探究之心。我一直认为,GNSS技术不仅仅是简单的导航定位,其在时间测量领域的潜力更是深不可测。我非常期待这本书能为我打开一扇通往 GNSS 时间测量深层世界的大门。我希望它能详细阐述,GNSS接收机是如何克服地球大气层对信号传播的影响,例如电离层和对流层延迟,这些因素是如何被量化和修正的,以及接收机内部采用了哪些先进的修正模型。对接收机内部的接收通道设计,包括射频前端的低噪声放大器(LNA)、混频器、滤波器以及中频(IF)信号的处理流程,是否会有详尽的描述,这对于理解信号的完整性和时间信息的准确性至关重要。我特别想知道,书中是否会涉及接收机在弱信号环境下的性能表现,例如在室内、地下或茂密的森林中,接收机如何通过增强信号处理能力来尽可能地获取有效信息。此外,关于接收机对卫星星历和钟差修正的动态更新机制,以及这些更新信息如何影响最终的时间输出精度,是我非常感兴趣的环节。如果书中能提供一些关于GNSS时间测量在年月日、时分秒以及更短时间尺度下的不确定度评估方法,并且给出不同 GNSS 系统在这些指标上的比较数据,那将是极具参考价值的。

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这本书的标题,仅仅是“JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)”,就足以引起我的极大好奇。我对GNSS技术一直有着浓厚的兴趣,尤其是在精确时间同步方面的应用,在我看来,这几乎是现代科技的“隐形基石”。我非常想知道,这本书究竟是如何界定“时间测量型”GNSS接收机的,它与普通的GNSS接收机在核心功能和性能指标上有什么本质的区别?我迫切地想了解,书中是否会详细讲解GNSS系统如何通过其特有的信号结构来传递精确的时间信息,比如特定的时码信号,以及接收机如何捕捉、识别并解码这些信号。对于接收机内部的振荡器,例如原子钟或高精度晶体振荡器,在实现超高精度时间测量中所扮演的角色,以及它们与GNSS信号的协同工作原理,也是我特别想深入探究的。这本书是否会深入到接收机硬件层面的设计细节,比如数字下变频(DDC)和数字上变频(DUC)技术在时间测量中的应用?我尤其好奇,当GNSS信号受到多路径效应、信号衰减或者丢失时,接收机如何利用其内部的时钟或者其他辅助信息来维持时间测量的连续性和精度。如果书中能提供一些关于GNSS时间测量在不同应用场景下的具体案例,例如在国家授时中心、通信基站、科研实验等领域的实际部署和性能表现,那无疑会大大增加本书的阅读价值。

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初识《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》,我的内心激起了一层层对未知的好奇。我对GNSS技术在时间领域的应用一直有着近乎痴迷的兴趣,总觉得这项技术蕴含着一种“时间的魔法”。我非常希望能在这本书中找到关于GNSS接收机如何进行时间戳生成的详细原理,以及它如何利用卫星信号中的原子钟信息,将这种高精度的时间传递到地面。我特别关注书中是否会详细讲解多普勒效应在 GNSS 接收机中的作用,不仅仅是用于速度测量,更重要的是它如何帮助接收机精确锁定信号载波,进而提取时间信息。书中关于接收机内部的导航滤波器,例如扩展卡尔曼滤波器(EKF)或无迹卡尔曼滤波器(UKF),是如何被用来融合伪距、多普勒测量以及内部时钟信息,从而实现对接收机位置、速度和时间的联合最优估计的,这也是我期待深入了解的部分。我猜想书中可能会对接收机在面对复杂环境,如山区、城市峡谷,信号遮挡和反射严重的区域,其时间测量性能如何受到影响,以及接收机采取了哪些措施来应对这些挑战。另外,我非常好奇书中是否会提及差分GNSS(DGNSS)技术在时间测量领域的应用,例如通过地面参考站提供的差分改正信息,如何进一步提高时间同步的精度。

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初次接触《JJF 1403-2013全球导航卫星系统(GNSS)接收机(时间测量型)》,我便被它蕴含的深邃技术魅力所吸引。GNSS技术作为一项革命性的定位技术,其在时间测量领域的应用更是我一直以来关注的焦点。我非常期待这本书能够揭示GNSS接收机如何巧妙地利用从多颗卫星接收到的信号,通过几何学和时间学的原理,实现高精度的时间测量。我希望书中会详细讲解GNSS接收机如何处理非视距(NLOS)信号,以及在信号被反射、绕射的情况下,如何通过先进的信号处理算法来提取有效的时间信息,并尽可能减小误差。对接收机内部的软件架构,包括操作系统、驱动程序以及应用层软件,如何协同工作以确保时间测量的实时性和准确性,也是我特别感兴趣的部分。书中是否会涉及 GNSS 接收机在同步高精度时钟,如原子钟时,所使用的各种校准算法和技术,例如基于最小二乘法的拟合,或者更复杂的模型?我非常好奇,在地球表面不同位置,不同时间,GNSS信号的可用性和质量会有所不同,接收机如何通过自适应调整其工作参数来应对这些变化,并始终保持稳定可靠的时间测量能力。如果书中能提供一些关于GNSS时间测量在基础科学研究,如大地测量学、地球物理学中的应用实例,例如用于监测地壳形变或地球自转,那将极大地拓展我的视野。

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