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黨亞民，秘金鍾，成英燕 著

圖書標籤:

• 全球導航衛星係統
• GNSS
• 衛星導航
• 定位
• 測距
• 信號處理
• 應用
• 原理
• 北鬥
• GPS

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齣版社： 測繪齣版社

ISBN：9787503017179

商品編碼：29538657886

包裝：平裝

齣版時間：2007-09-01

基本信息

書名：全球導航衛星係統原理與應用

定價：32.00元

作者：黨亞民,秘金鍾,成英燕

齣版社：測繪齣版社

齣版日期：2007-09-01

ISBN：9787503017179

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.440kg

編輯推薦

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本書是在GNSS快速發展、日新月異的形勢下産生的，與目前市場上已有的導航衛星係統的專業參考書不同，除瞭係統地介紹和描述全球導航衛星係統的原理和方法外，本書還著重介紹瞭導航衛星的****，尤其對高精度衛星導航定位數據處理和相應計算機軟件做瞭闡述，這對從事GNSS科研和生産的專業人員非常有用，也對從事導航、定位和定時工作的工程技術人員和相關專業人士有重要的參考價值。

內容提要

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本書係統介紹瞭全球導航衛星係統(GNSS)的基本原理和應用，分彆簡要介紹瞭衛星導航定位技術的産生、發展以及GNSS的係統組成；結閤衛星導航定位常用的坐標係統、時間係統介紹瞭GNSS導航定位的時空基準；在介紹衛星軌道基本理論的基礎上，分彆對衛星廣播星曆和精密星曆，衛星導航電文的格式，衛星導航定位信號以及僞距測量原理和載波相位測量原理作瞭較為詳細的介紹；闡述瞭GNSS靜態*定位和靜態相對定位原理以及定位誤差影啊；針對GNSS導航用戶，介紹瞭單點動態定位的原理，差分定位的原理，實時動態RTK定位的原理，尤其對精密單點定位(PPP)，網絡RTK，僞衛星定位等GNSS新技術作瞭較為全麵的介紹；後對GNSS*技術進展和在相關領域的應用進行瞭較為全麵的介紹。本書內容係統全麵，在內容敘述上力求深入淺齣，易於讀者掌握和應用。正文後還匯集列齣瞭《本書引用的縮寫詞》，作為附錄。
本書可作為地學領域相關專業科研人員和從事測量生産工程技術人員的參考書，也可作為高等院校相關專業師生的教學參考書。

目錄

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章 緒論
§1.1 衛星導航定位技術概述
1.1.1 衛星導航定位技術的産生和發展
1.1.2 GNSS的産生和發展
§1.2 GNSS係統組成
1.2.1 全球設施
1.2.2 區域設施
1.2.3 用戶部分
1.2.4 外部設施
§1.3 GNSS導航定位應用
1.3.1 GNSS在交通運輸中的應用
1.3.2 GNSS在測繪領域中的應用
1.3.3 GNSS在其他領域中的應用
第2章 GNSS導航定位時空基準
§2.1 GNSS導航定位坐標係統
2.1.1 基本概念
2.1.2 協議天球坐標係
2.1.3 協議地球坐標係
2.1.4 世界大地坐標係統
2.1.5 國際地球參考框架
2.1.6 PZ一90坐標係
2.1.7 我國大地坐標係統
§2.2 時間係統
2.2.1 有關時間的基本概念
2.2.2 世界時係統
2.2.3 原子時
2.2.4 力學時
2.2.5 協調世界時
2.2.6 GPS時間係統
2.2.7 儒略日
§2.3 時間框架的建立和維持
2.3.1 時間係統框架的建立
2.3.2 時間係統框架的維持
第3章 GNSS衛星運動和衛星星曆
§3.1 GNSS衛星的無攝運動
3.1.1 二體意義下衛星的運動方程
3.1.2 開普勒定律
3.1.3 衛星運動的軌道參數
3.1.4 真近點角的計算
3.1.5 衛星的瞬時位置
3.1.6 衛星的運行速度
§3.2 衛星的受攝運動
3.2.1 衛星運動的攝動力及受攝運動方程
3.2.2 地球引力場攝動力對衛星軌道的影響
3.2.3 日、月引力對衛星軌道的影響
3.2.4 太陽光壓對衛星軌道的影響
3.2.5 地球潮汐攝動力對衛星軌道的影響
§3.3 GNSS衛星星曆
3.3.1 GPS廣播星曆
3.3.2 GPS精密星曆
3.3.3 由衛星廣播星曆計算GPS衛星坐標
3.3.4 由衛星精密星曆計算GPS衛星坐標
3.3.5 GLONASS衛星星曆
第4章 GNSS衛星信號和定位原理
§4.1 GPS衛星導航電文
4.1.1 GPS導航電文及其格式
4.1.2 導航電文的內容
§4.2 GNSS測距碼信號與僞距測量原理
4.2.1 碼的基本概念
4.2.2 僞噪聲碼及其産生
4.2.3 GPS衛星的測距碼信號
4.2.4 僞距測量原理
§4.3 GNSS載波信號與相位測量原理
4.3.1 GPS衛星的載波信號
4.3.2 GPS衛星信號的調製
4.3.3 GPS衛星信號的解調
4.3.4 載波相位測量原理
§4.4 GLONASS衛星信號和GALILEO衛星信號
4.4.1 GLONASS信號
4.4.2 GALILEO信號
§4.5 衛星定位原理
第5章 GNSS靜態定位原理
§5.1 GNSS靜態定位方法
§5.2 GNSS導航定位誤差來源及影響
5.2.1 與衛星有關的誤差
5.2.2 與衛星信號傳播有關的誤差
5.2.3 多路徑效應影響
5.2.4 與接收設備有關的誤差
5.2.5 其他誤差來源
§5.3 GNSS靜態定位原理
5.3.1 測碼僞距靜態定位
5.3.2 測相僞距靜態定位
§5.4 GNSS靜態相對定位原理
5.4.1 靜態相對定位的觀測方程
5.4.2 相位觀測量綫性組閤的相關性
§5.5 不同頻率電磁波觀測值的綫性組閤
§5.6 整周未知數的確定與周跳分析
5.6.1 整周未知數及其確定方法概述
5.6.2 周跳的探測與修復
第6章 GNSS動態定位原理
§6.1 GNSS動態定位原理
6.1.1 測碼僞距動態定位
6.1.2 測相僞距動態定位
§6.2 差分GPS定位原理
6.2.1 僞距差分原理
6.2.2 相位平滑僞距差分
§6.3 載波相位差分GPS定位原理
6.3.1 載波相位差分GPS定位方法
6.3.2 整周未知數的動態求解
§6.4 GNSS增強係統
6.4.1 差分GPS
6.4.2 局域差分GPS
6.4.3 廣域差分GPS
§6.5 GNSS動態導航定位技術
6.5.1 精密單點定位
6.5.2 網絡RTK技術
6.5.3 僞衛星定位技術
6.5.4 完備性監測技術
第7章 GNSS定位數據處理
§7.1 GNSS觀測數據處理
7.1.1 觀測文件信息
7.1.2 GNSS觀測方程的建立
§7.2 GNSS網平差
§7.3 高精度GNSS數據處理軟件
7.3.1 GAMIT／GLOBK軟件
7.3.2 BERNESE軟件
第8章 GNSS導航定位技術應用
§8.1 GNSS在大地測量與地球動力學研究中的應用
8.1.1 在大地測量中的應用
8.1.2 在地球動力學研究中的應用
§8.2 GNSS在地震災害監測與預報中的應用
§8.3 GNSS在氣象中的應用
8.3.1 氣象學簡介
8.3.2 氣象學分類
8.3.3 GPS／MET‘的實際應用和應用前景
§8.4 GNSS在航空中的應用”
8.4.1 輔助空中三角測量
8.4.2 航空導航
§8.5 GNSS在海洋測繪中的應用
8.5.1 海上定位
8.5.2 水下GPS定位係統
§8.6 GNSS在交通係統中的應用
8.6.1 車輛定位係統
8.6.2 智能交通中的車輛導航係統
§8.7 GNSS在形變監測中的應用
8.7.1 大壩外觀連續變形監測
8.7.2 監測滑坡變形
8.7.3 在地麵沉降監測中的應用
§8.8 GNSS在精細農林、旅遊考古中的應用
8.8.1 在農業中的應用
8.8.2 在林業中的應用
8.8.3 在旅遊戶外運動中的應用
§8.9 GNSS在授時中的應用
§8.10 GNSS在其他領域中的應用
8.10.1 GNSS在土地資源調查中的應用
8.10.2 GNSS技術在水土流失監測中的應用
第9章 全球導航衛星係統技術發展
§9.1 GPS現代化
9.1.1 GPS現代化項目背景
9.1.2 空間部分現代化
9.1.3 地麵控製部分現代化
9.1.4 GPS信號現代化
9.1.5 GPS現代化實施和信號容量
9.1.6 GPSⅢ係統特點
§9.2 GALILEO衛星導航係統
9.2.1 GALILEO計劃背景
9.2.2 GALIL,EO係統服務
9.2.3 GALILEO係統架構
9.2.4 係統可協作性和安全性
§9.3 GLONASS衛星導航定位係統
9.3.1 GLONASS係統背景
9.3.2 GLONASS係統組成
9.3.3 GLONASS現代化
§9.4 “北鬥”衛星導航定位係統
9.4.1 “北鬥”衛星導航係統概述
9.4.2 “北鬥”雙星定位係統架構
9.4.3 “北鬥”雙星定位係統的定位原理
9.4.4 “北鬥”雙星導航定位係統的功能和性能
9.4.5 “北鬥二號”導航計劃
參考文獻
附錄本書引用的縮寫詞

作者介紹

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文摘

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序言

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《星海指引：現代時空定位技術巡禮》 在這瞬息萬變的數字時代，我們賴以生存的世界正以前所未有的速度被精確地連接起來。無論是宏偉的城市規劃，還是每一次精準的貨運追蹤，抑或是我們手中智能手機上那看似理所當然的導航功能，背後都隱藏著一項令人驚嘆的科學成就——現代時空定位技術。這本書，將帶您深入探索這一變革性技術的演進曆程、核心原理及其在各行各業掀起的波瀾壯闊的應用浪潮。 第一章：時空的脈絡——定位技術的曆史足跡 在現代衛星導航係統橫空齣世之前，人類對自身位置的認知，經曆瞭漫長而麯摺的探索。從古代先賢仰望星空，憑藉日月星辰的移動推算地理方位，到航海時代利用六分儀和航海鍾進行的復雜天文導航，再到無綫電測嚮和地麵導航係統（如Loran）的齣現，每一次技術的突破都極大地拓展瞭人類的活動範圍和認知邊界。我們將迴顧這些早期技術的局限性，它們如何在有限的條件下支撐著人類的探索欲望，並為後來的飛躍式發展奠定思想和技術基礎。這一章節將著重講述從經驗性到科學性，從局部到全球的認知轉變過程。 第二章：信號的交響——現代時空定位的基本原理 本章將深入剖析現代時空定位技術的核心科學原理。我們將從“信號”這一最基本的載體齣發，解讀它如何在宇宙空間中傳播，並攜帶關於位置、速度和時間的信息。我們將詳細闡述“測距”——即通過測量信號傳播時間來計算距離——這一核心概念，以及它如何被應用於確定用戶在三維空間中的位置。多普勒效應、相對論效應（狹義和廣義）在保證定位精度的作用，也將在本章中得到詳盡的解釋。我們將以通俗易懂的方式，解析信號傳播路徑上的誤差來源，以及如何通過復雜算法進行修正，從而實現厘米級乃至毫米級的定位精度。 第三章：智慧的星網——全球導航衛星係統的架構與運作 全球導航衛星係統（GNSS）的齣現，是人類時空定位技術發展史上的裏程碑。本章將係統性地介紹當前主流的GNSS係統，包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐洲的Galileo以及中國的北鬥衛星導航係統。我們將深入探討它們的星座設計、衛星數量、軌道參數，以及它們如何協同工作，實現全球無縫覆蓋。您將瞭解到，這些龐大的衛星網絡並非孤立運行，而是通過精確的同步和通信，構建起一個相互依存、高效協作的“智慧星網”。我們將揭示衛星信號的編碼方式、導航電文的內容，以及地麵控製係統如何監測和維護整個係統的運行，確保其持續穩定地提供服務。 第四章：誤差的消弭——提高定位精度的關鍵技術 盡管GNSS係統本身精度極高，但在實際應用中，各種誤差源——如大氣層延遲、多徑效應、衛星軌道誤差、接收機噪聲等——仍然會對定位結果産生影響。本章將聚焦於一係列先進的差分技術和增強係統，它們是實現超高精度定位的“秘密武器”。我們將詳細介紹差分GPS（DGPS）的基本原理，以及它如何通過地麵基準站提供的差分改正信息，顯著提升定位精度。在此基礎上，我們將進一步探討實時動態差分GPS（RTK）技術，解析其如何通過載波相位觀測，實現亞米級甚至厘米級的實時定位。同時，本書還將介紹衛星導航增強係統（SBAS），如WAAS、EGNOS等，以及它們如何通過區域性增強信息，提高GNSS服務的可靠性和可用性。 第五章：無處不在的“位置”——GNSS的多元化應用場景 GNSS的強大功能，已經滲透到我們生活的方方麵麵，並深刻地改變著各行各業的運作模式。本章將以豐富的案例，展示GNSS在不同領域的廣泛應用。 交通運輸： 從汽車導航、航空管製、航海引航，到鐵路調度和物流追蹤，GNSS為高效、安全的交通運輸提供瞭不可或缺的支撐。我們將探討其在智能網聯汽車、無人機配送、港口自動化等前沿領域的應用。 測繪與地理信息： 在土地管理、城市規劃、工程建設、地質勘探等領域，GNSS是實現高精度測繪和地理信息采集的關鍵工具。我們將展示其在地形測繪、不動産登記、三維建模等方麵的作用。 應急響應與公共安全： 在自然災害救援、搜救行動、警務巡邏、反恐偵查等緊急情況下，GNSS能夠快速、準確地提供位置信息，為指揮調度和人員定位提供有力支持。 精準農業： GNSS技術正在引領農業走嚮智能化和精細化。從播種、施肥、農藥噴灑到收割，實現對農田作業的精準控製，優化資源利用，提高作物産量和品質。 科學研究： GNSS也被廣泛應用於地球科學研究，例如地殼形變監測、地震預報、海平麵變化研究、氣象探測等，為理解地球係統運行提供寶貴的觀測數據。 個人生活： 智能手機中的地圖導航、運動追蹤、位置共享，以及各種基於位置的服務（LBS），都離不開GNSS技術的支持，極大地便利瞭我們的日常生活。 第六章：挑戰與未來——GNSS技術的發展趨勢與展望 盡管GNSS技術已經取得瞭輝煌的成就，但其發展並未止步。本章將探討當前GNSS技術麵臨的挑戰，如信號乾擾（Jamming）和欺騙（Spoofing）問題，以及如何通過抗乾擾技術和多係統融閤來應對。我們還將展望GNSS技術的未來發展趨勢： 更高精度與可靠性： 結閤慣性導航係統（INS）進行多係統融閤（Sensor Fusion），以及利用低軌衛星（LEO）和地麵基站網絡，實現更高精度、更強魯棒性的定位。 室內外無縫定位： 探索利用Wi-Fi、藍牙、UWB等技術，實現GNSS與室內定位技術的無縫切換，彌補GNSS在室內環境的不足。 智能化與個性化服務： 隨著人工智能技術的發展，GNSS將與大數據、機器學習相結閤，提供更加智能、個性化的位置感知服務。 新興應用領域： 探索GNSS在自動駕駛、機器人導航、虛擬現實/增強現實（VR/AR）、智慧城市建設等更多新興領域的深度應用。 《星海指引：現代時空定位技術巡禮》旨在為您勾勒齣一幅關於時空定位技術的全景圖。它不僅是一部技術科普的著作，更是一次關於人類探索未知、駕馭時空的智慧之旅。通過對本書的閱讀，您將深刻理解這項看似普通卻至關重要的技術，如何塑造我們的現代世界，並在未來繼續引領我們走嚮更加智能、互聯的明天。

評分☆☆☆☆☆

全書的案例選擇，體現瞭作者深厚的行業積纍和全球視野。它沒有局限於單一的、大傢都耳熟能詳的係統介紹，而是穿插瞭許多前沿且具有挑戰性的應用實例。我發現，書中的許多場景描述，都像是直接從實際項目文檔中提煉齣來的，充滿瞭真實世界的“摩擦”和權衡取捨。比如，它在討論低功耗設計時，不僅僅停留在理論功耗模型上，還深入剖析瞭不同工作模式下，硬件調度與軟件棧之間的博弈，這一點是很多理論教材中會忽略的“工程妥協藝術”。這種對工程實踐中各種限製因素（如成本、實時性、環境適應性）的坦誠討論，讓這本書的價值瞬間提升瞭一個維度。它教你的不隻是“如何做”，更重要的是“在什麼條件下，應該選擇哪種方案”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計，簡直是視覺上的一次盛宴。在信息爆炸的時代，能擁有一本兼顧內容深度與閱讀體驗的實體書，實屬不易。內頁的圖錶繪製得極為精美，綫條清晰，色彩搭配既專業又不失美感。我尤其喜歡它在關鍵公式旁留齣的空白區域，這簡直是為讀者留下瞭思考和演算的“私人空間”。許多技術書籍往往為瞭節省篇幅而犧牲瞭視覺舒適度，但這本卻反其道而行之，它似乎在無聲地鼓勵讀者慢下來，去品味每一個細節。裝幀的質感也非常好，拿在手裏沉甸甸的，透露齣一種“經典”的厚重感。這種對細節的極緻追求，讓我對內容本身也産生瞭更高的期待，因為它傳遞齣的信號是：每一個部分都經過瞭精心打磨，沒有敷衍瞭事之處。這種對工匠精神的緻敬，在數字閱讀時代顯得尤為珍貴。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的難度是偏高的，它對讀者的預備知識有一定的要求，但這種“高門檻”恰恰是其價值的體現。它不是一本麵嚮零基礎愛好者的科普讀物，更像是一部麵嚮專業人士的“工具箱”和“參考聖經”。尤其是一些關於信號處理鏈中高階數學工具的應用部分，需要讀者具備紮實的信號與係統基礎纔能完全領會其精髓。然而，作者也盡力提供瞭足夠的背景迴顧，使得有一定基礎的讀者能夠快速跟上節奏。我認為，這本書的真正價值在於其“係統性”和“權威性”——它不像是一些零散的論文集，而是提供瞭一個完整、自洽、且互相印證的知識體係框架。對於任何希望在這個領域達到精深水平的人來說，它無疑是一份值得反復研讀、並能在職業生涯中長期受益的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格實在是太吸引人瞭，作者似乎是一位深諳技術原理卻又擅長把復雜概念講得清晰易懂的大師。我最欣賞它在開篇部分對基礎理論的梳理，那種層層遞進、邏輯嚴密的構建方式，讓人感覺仿佛正在被領進一個宏偉的知識殿堂。比如，它對信號傳播延遲的分析，沒有停留在教科書式的公式堆砌，而是通過一係列生動的比喻和實際案例，將抽象的物理過程具象化。初讀時，我本以為會麵對枯燥的數學推導，沒想到作者的筆觸卻充滿瞭洞察力，總能在關鍵節點點齣問題的本質。尤其是對不同誤差源的剖析，那種深度和廣度都讓人佩服得五體投地，不是那種蜻蜓點水的介紹，而是真正深入到瞭算法和模型建構的核心。讀完第一部分，我感覺自己對整個係統的運行機製有瞭脫胎換骨的理解，那種“原來如此”的豁然開朗感，是很多同類書籍所無法給予的。這完全不是一本可以隨便翻閱的書，它需要你投入心神，但迴報是巨大的知識財富。

評分☆☆☆☆☆

作者在闡述某一復雜算法時，采用瞭一種“反嚮工程”的敘述手法，這讓我印象最為深刻。通常，技術書籍會先介紹理論基礎，再推導齣應用，但這本卻巧妙地從一個實際應用場景中提齣的挑戰切入，然後逐步拆解所需的技術模塊，最後纔迴歸到底層原理。這種“問題導嚮”的敘事策略，極大地激發瞭我的學習興趣。它讓讀者時刻明白“我為什麼要學這個”，避免瞭知識學習的盲目性。例如，在討論精密定位精度提升時，作者並沒有直接丟齣卡爾曼濾波的復雜方程組，而是先展示瞭多徑效應如何“欺騙”接收機，這種代入感極強的故事性描述，使得冰冷的數學模型瞬間鮮活起來，每一個參數的引入都有瞭其存在的閤理性和緊迫性。對於渴望將理論應用於實踐的工程師來說，這種講解方式簡直是福音。