新一代GPS標準理論與應用 蔣嚮前 9787040224894 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蔣嚮前 著

圖書標籤:

• GPS
• 衛星導航
• GNSS
• 定位
• 測量
• 導航
• 無綫通信
• 地理信息係統
• 現代導航
• 蔣嚮前

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040224894

商品編碼：29582404405

包裝：平裝

齣版時間：2007-09-01

基本信息

書名：新一代GPS標準理論與應用

定價：28.00元

作者：蔣嚮前

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2007-09-01

ISBN：9787040224894

字數：280000

頁碼：238

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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GPS是“産品幾何技術規範(geometrical product specifications)” 的簡稱。新一代GPS是國際上近幾年纔提齣的、正在研究與發展中的、世界製造業前進方嚮的、基礎性的新型國際標準體係，是實現數字化製造和發展先進製造技術的關鍵。本書匯集瞭作者在該研究方嚮上多年來的成果和進展，主要分析瞭現行産品幾何技術規範(GPS)標準體係存在的問題，介紹瞭新一代GPS標準體係的提齣背景與形成過程，闡述瞭自主創新研究新一代 GPS國際標準的重要意義，展望瞭新一代GPS國際標準的發展趨勢，並分章重點論述瞭新一代GPS國際標準體係結構、理論體係、不確定度理論、係列國際標準技術要求及應用、錶麵濾波技術以及智能知識庫係統等內容。
　　本書為從舊GPS體係到新GPS體係概念和理論的轉換搭建瞭一座橋梁，可作為設計、製造、計量、標準化等領域的大學生、研究生、科技工作者以及企業管理人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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蔣嚮前　　長江學者，華中科技大學教授、博士生導師，教育部製造技術國際標準研究中心主任，全國高校互換性與測量技術研究會理事長，英國哈德斯菲爾德大學精密技術中心終身教授。 具有14年從事汽車工業幾何測量的經驗，並具有近20年從事錶麵與幾何形狀測量研究的經曆。先後

文摘

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序言

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璀璨星辰的指引：從基礎到前沿的導航科技探索 在人類文明的長河中，我們從未停止仰望星空，追尋指引方嚮的微光。從古代的星象觀測到近代的羅盤，再到如今遍布全球的衛星定位係統，導航技術的發展深刻地改變瞭我們認識世界、連接彼此的方式。當“新一代GPS標準理論與應用”這一響亮的名字映入眼簾，它不僅僅是一個書名，更預示著一個由尖端科技驅動的全新時代已經到來。 本書將帶領讀者踏上一段深入探索導航科技的旅程，從最基礎的理論原理，到日新月異的應用實踐，層層剖析現代衛星導航係統的精髓。它並非簡單羅列技術名詞，而是旨在構建一個全麵、係統、深入的知識體係，幫助讀者理解導航技術的“為何”與“如何”，以及它所蘊含的巨大潛力和未來方嚮。 第一章：時空的脈絡——導航的基石 導航的本質，在於精確地確定我們在地球上的位置。而實現這一目標，離不開對“時空”這兩個基本概念的深刻理解。本章將從物理學的基本原理齣發，詳細闡述牛頓力學和相對論在導航係統中的應用。我們將探討時間和空間如何被精確測量，以及它們之間的相互關聯如何成為導航的基石。 萬有引力與運動的軌跡： 衛星並非在簡單的軌道上運行，而是受到地球強大的引力作用。理解萬有引力定律，以及如何根據引力計算齣衛星的精確運行軌跡，是構建導航係統的第一步。我們將深入分析軌道力學，包括軌道參數、攝動分析等，揭示衛星為何能夠穩定地圍繞地球運轉，並為我們提供持續的位置信息。 相對論的微妙影響： 盡管我們日常生活中感受不到，但愛因斯坦的相對論對精確的衛星導航至關重要。本章將重點講解狹義相對論和廣義相對論如何影響衛星上的原子鍾的運行速度，以及如果不考慮這些效應，導航誤差將如何迅速纍積，導緻定位失效。讀者將瞭解到，正是對相對論效應的精確修正，纔使得GPS等係統能夠達到厘米級的定位精度。 時間同步的藝術： 導航係統本質上是一個基於時間的測量過程。衛星和地麵接收器之間的距離，是通過測量信號傳輸的時間來計算的。本章將詳細介紹原子鍾的原理、高精度時間同步技術，以及如何通過復雜的時間校準算法，確保所有參與導航係統的設備都保持精確的時間同步，從而實現可靠的測距。 第二章：星辰的語言——信號的奧秘 衛星導航係統，顧名思義，依賴於分布在太空中的衛星網絡。這些衛星如同天上的燈塔，不斷地嚮地麵發送著承載位置信息的無綫電信號。本章將深入剖析這些信號的産生、傳輸和接收過程。 編碼與調製： 衛星發送的信號並非簡單的“滴答”聲，而是經過精心的編碼和調製。我們將詳細介紹僞隨機噪聲碼（PRN）的作用，它如何允許用戶區分來自不同衛星的信號，以及各種調製技術（如BPSK）如何將信息高效地加載到載波信號上。 信號的傳播路徑： 信號從衛星傳輸到地麵接收器，需要穿越大氣層。電離層和對流層對無綫電信號的傳播速度會産生影響，導緻信號延遲。本章將深入探討這些大氣效應，以及如何通過建模和修正算法來減小這些誤差，提高定位的準確性。 多路徑效應與抗乾擾： 在復雜的城市環境中，信號可能會從建築物等物體反射，形成多條傳播路徑。這種多路徑效應會乾擾接收器的信號判斷。本章將介紹多路徑效應的産生機理，以及各種抑製和消除多路徑效應的技術，例如先進的接收機算法和天綫設計。同時，也將探討常見的乾擾源以及相應的抗乾擾技術。 第三章：定位的藝術——測量與解算 有瞭精確的時間和可靠的信號，接下來就是如何利用這些信息來計算用戶的精確位置。本章將揭示導航定位的核心計算方法。 三維空間定位原理： 經典的定位方法是基於“距離差”原理。本章將詳細解釋為何至少需要四顆衛星纔能實現三維空間的精確定位，以及如何通過解算衛星與接收器之間的距離方程組來獲得用戶的經度、緯度、高度和時間偏差。 差分技術： 為瞭進一步提高定位精度，差分技術應運而生。本章將重點介紹差分GPS (DGPS) 的原理，包括基準站的作用，如何利用基準站的已知位置來計算和播發誤差修正信息，從而使移動接收器能夠獲得更精確的定位結果。 組閤導航與融閤： 現代導航係統往往不是單一工作的，而是與其他導航技術（如慣性導航、視覺導航）相結閤。本章將探討慣性測量單元（IMU）的工作原理，以及如何將慣性導航的數據與衛星導航的數據進行融閤，形成更魯棒、更連續的導航輸齣，尤其是在衛星信號丟失或受到乾擾的情況下。 第四章：新一代的輝煌——標準與創新 隨著科技的飛速發展，傳統的GPS係統已經難以滿足日益增長的導航需求。本章將聚焦於“新一代GPS標準”的核心內容，以及由此催生的前沿創新。 新一代GPS信號結構： 新一代GPS（如GPS III）引入瞭全新的信號結構，旨在提高信號的抗乾擾能力、定位精度和可用性。本章將深入解讀這些新信號的特點，例如更強的民用信號（L1C, L5, L1Z）、軍事信號（M碼）的優化，以及它們為用戶帶來的實際好處。 多係統兼容與互操作： 如今，除瞭GPS，還有北鬥（BeiDou）、格洛納斯（GLONASS）、伽利略（Galileo）等多個衛星導航係統。本章將重點探討多係統兼容的重要性，以及如何實現不同導航係統之間的互操作，讓接收器能夠同時接收來自多個係統的信號，從而提高定位的可靠性和精度，特彆是在信號受限的環境中。 高精度定位技術： 為瞭滿足自動駕駛、精密農業、無人機等領域對厘米級甚至毫米級定位的需求，各種高精度定位技術應運而生。本章將深入介紹實時動態差分（RTK）、精密單點定位（PPP）等技術的工作原理和應用前景，並分析新一代GPS標準如何為此類技術提供更有力的支撐。 第五章：智慧的延伸——應用與未來 導航技術早已不再局限於傳統的齣行導航，而是滲透到我們生活的方方麵麵。本章將展示衛星導航在各個領域的廣泛應用，並展望其未來的發展趨勢。 交通運輸的革命： 從智能交通管理、車聯網到自動駕駛，衛星導航正在深刻地改變著交通運輸的格局。本章將詳細分析導航技術在提升交通效率、保障行車安全、實現智能化齣行方麵的關鍵作用。 精準農業與環境監測： 在農業領域，精準施肥、精準灌溉、農作物監測等都離不開高精度的定位。在環境監測方麵，衛星導航則為地理信息采集、災害預警、資源管理提供瞭強大的支持。 時空智能與位置服務： 隨著物聯網、大數據和人工智能的發展，基於位置的服務（LBS）迎來瞭爆發式增長。本章將探討導航技術如何與這些前沿技術融閤，催生齣更智能、更個性化的位置服務，例如室內導航、AR導航、智能助理等。 未來發展趨勢： 本章將對衛星導航技術的未來發展進行展望，包括更低的功耗、更高的精度、更強的抗乾擾能力、與5G/6G通信的深度融閤、以及在深空探測、量子導航等新興領域的應用潛力。 本書的編寫，旨在為讀者構建一個清晰、完整、具有前瞻性的導航科技知識框架。無論是對衛星導航技術感興趣的初學者，還是希望深入研究相關理論和應用的專業人士，都能從中獲得深刻的啓迪和寶貴的知識。它不僅僅是一本技術手冊，更是一扇通往未來智能生活的大門，邀請您一同探索導航科技的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

從一個實踐工作者的角度來看，這本書的實用性是無可挑剔的。它不僅僅停留在理論層麵，而是非常務實地探討瞭如何將這些理論轉化為可操作的工程方案。書中對於實際部署中可能遇到的各種環境乾擾和係統約束條件的討論，顯得非常貼近實際操作。我特彆喜歡其中關於“魯棒性設計”的那部分內容，它沒有給我們描繪一個理想化的測試環境，而是深入分析瞭在真實世界中，如何通過閤理的係統設計來抵抗噪聲和故障。這對於我們日常調試和係統優化提供瞭極為寶貴的經驗總結。讀完之後，我感覺自己對我們正在使用的設備有瞭更深一層的“內功心法”，不再是簡單地調用API，而是真正理解瞭其背後的運行邏輯和潛在的性能瓶頸。這本書確實是工具箱裏最值得常備的一本“內參”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計簡直堪稱教科書級的典範。我注意到，作者在章節間的過渡處理得非常自然，知識的遞進關係清晰可見，仿佛是一部精心編排的交響樂。從宏觀的係統架構到微觀的硬件實現細節，層層遞進，邏輯性極強。特彆是當涉及到高精度的定位和授時技術時，作者並沒有迴避那些技術上的難點，而是選擇用清晰的圖錶和直觀的類比來輔助說明，這極大地提升瞭閱讀體驗。我個人對其中關於多星座融閤以及相對定位技術的部分留下瞭深刻印象，那部分的論述不僅翔實，而且對不同技術路綫的優缺點進行瞭公平且深入的比較，這對於我們進行技術選型時至關重要。這種全麵而客觀的評估，顯示齣作者深厚的專業功底和廣闊的視野。它不僅僅是一本講解原理的書，更像是一份高水平的行業技術白皮書，指導讀者如何從紛繁復雜的技術選項中找到最優解。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我抱著“也許又是本老生常談”的心態來閱讀的，但很快就被它所展現齣的前沿視野所摺服。書中對新興技術和未來發展趨勢的展望部分，著墨雖不多，卻擲地有聲，精準地把握住瞭行業脈搏。它沒有停留在對現有技術的重復介紹，而是大膽地探討瞭下一代技術可能帶來的革命性變化，這種前瞻性讓人在學習基礎的同時，也能保持對未來的好奇心和警惕性。閱讀過程中，我發現作者在引用最新的研究成果方麵做得非常齣色，確保瞭內容的時效性和權威性。這種與時俱進的態度，使得這本書即使在快速迭代的技術領域，也能保持其長久的參考價值。對於希望站在行業最前沿的技術人員而言，這本書提供的不僅是“現在怎麼做”，更是“未來該往哪裏走”的路綫圖。那種對技術迭代速度的深刻洞察，讓人讀後倍感振奮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖質量也值得稱贊。在閱讀專業性極強的技術書籍時，視覺體驗常常被忽略，但這本書顯然注意到瞭這一點。圖錶設計清晰明瞭，許多復雜的數學模型和係統框圖都經過瞭藝術性的優化，使得原本可能讓人頭疼的公式和流程變得易於理解和記憶。例如，在解釋時間同步的延遲誤差時，配的那張示意圖，寥寥數筆就將復雜的物理過程清晰地呈現在眼前，這種視覺輔助的效力遠勝於冗長的文字描述。此外，書中的術語定義非常規範和一緻，作者顯然在這方麵下瞭不少功夫，避免瞭不同章節之間術語理解上的偏差。這種對細節的極緻追求，體現瞭作者對讀者的尊重，也保證瞭閱讀過程中的心流體驗，讓人能夠心無旁騖地沉浸在知識的海洋中。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，首先被它那種嚴謹又不失親和力的文字風格所吸引。作者似乎有著把復雜概念剝繭抽絲的能力，即便是初次接觸這個領域的人，也能在流暢的敘述中找到清晰的脈絡。書中對基礎理論的闡述，絕非那種枯燥的公式堆砌，而是融入瞭大量的實際案例和曆史背景，讓人明白這些理論是如何一步步發展和完善起來的。我尤其欣賞它在介紹核心算法時的那種細緻入微，仿佛手把手帶著讀者去構建一個完整的認知體係。讀到關於信號處理和誤差分析的那幾個章節時，我感覺自己好像正在進行一場小型的學術研討，各種參數、模型之間的相互影響被剖析得淋灕盡緻，讓人對“精確”二字有瞭更深層次的理解。這種深入淺齣的講解方式，極大地降低瞭學習麯綫，讓原本望而生畏的專業知識變得觸手可及。對於我們這些需要在實際工程中應用這些技術的人來說，這種理論與實踐緊密結閤的敘述方式，無疑是最寶貴的財富，它提供的不僅是知識，更是一種解決問題的思維框架。