转发式卫星导航原理 施浒立,孙希延,李志刚 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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施浒立，孙希延，李志刚 著

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• 施浒立
• 孙希延
• 李志刚
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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030255709

商品编码：29825222793

包装：精装

出版时间：2009-10-01

图书基本信息,请以下列介绍为准
书名	转发式卫星导航原理
作者	施浒立,孙希延,李志刚
定价	48.00元
ISBN号	9787030255709
出版社	科学出版社
出版日期	2009-10-01
版次	1

其他参考信息（以实物为准）
装帧：精装	开本：16开	重量：0.558
版次：1	字数：	页码：

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目录

内容提要

本书在继承和吸收GPS类直播式卫星导航优势和特色的基础上，深入分析和总结了由我科学自主发明和实践的基于同步通信卫星的转发式卫星导航系统，包括定位、测速、测姿和授时的原理等，并对转发式卫星导航系统中存在的误差问题作了较深入的分析，对系统的工程实用化问题进行了探讨和论证。 　　本书可供从事和关心卫星导航的大学生、研究生、科技工作者在开展导航系统学习、研究、开发和应用时参阅。

编辑推荐

作者介绍

序言

遥感影像几何校正与融合：提升地理空间信息精度与应用价值 一、引言：信息时代下的地理空间精度挑战 在信息爆炸的时代，地理空间信息已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机的导航定位，到城市规划的精细管理，再到灾害预警的及时响应，精准的地理空间数据是这一切高效运转的基石。遥感技术作为获取地理空间信息的重要手段，以其宏观、动态、非接触的特性，为我们提供了前所未有的视角。然而，卫星影像在获取过程中，受多种因素影响，不可避免地存在几何畸变，导致影像与地面真实地理位置产生偏差。这种几何偏差的存在，极大地限制了遥感影像的直接应用，尤其是在需要高精度定位、叠置分析、精确测绘等场景下。 同时，不同传感器、不同时间获取的遥感影像，其分辨率、光谱信息、成像角度等方面存在差异。单一影像可能无法满足复杂的信息提取需求，例如，高分辨率影像虽然细节丰富，但其覆盖范围可能有限；多光谱影像能够提供丰富的地物光谱特征，但其分辨率可能相对较低。因此，如何有效融合不同来源、不同特性的遥感影像，提取更全面、更精细的地理空间信息，已成为遥感科学与技术研究的关键课题。 本书《遥感影像几何校正与融合》正是聚焦于解决这一核心挑战，深入探讨遥感影像几何校正的关键技术，并着重阐述多种遥感影像融合方法，旨在提升遥感影像的几何精度和信息丰富度，从而拓展遥感影像在各领域的应用范围与深度。本书内容严谨，理论扎实，方法多样，既为遥感领域的研究者提供深入的理论指导，也为实际应用工程师提供切实可行的技术方案。 二、遥感影像几何校正：摆脱时空错乱的桎梏 遥感影像的几何畸变主要来源于成像平台的姿态变化（如相机倾斜、震动）、地球的曲率、地形起伏以及传感器的非线性扫描等。这些因素导致影像上的点位与地面真实地理坐标之间存在着复杂的对应关系。几何校正的目的，就是通过一系列数学模型和处理算法，消除这些畸变，使得影像上的每一个像素都能准确地对应到地面上的一个地理位置，并统一到特定的地理坐标系下。 本书将系统性地介绍遥感影像几何校正的原理与方法，主要包括以下几个方面： 1. 几何畸变类型与成因分析： 系统畸变： 由成像系统本身固有的特性引起，如镜头畸变、扫描畸变等。 非系统畸变： 由成像时的外部因素引起，如平台姿态变化（滚转、俯仰、偏航）、地球自转效应、地形起伏等。 地球曲率与地形起伏效应： 详细阐述地球的球形几何以及地形的高度变化如何影响影像的投影关系，特别是地形起伏对影像几何精度的影响机制。 2. 几何校正的模型与算法： 辐射变换模型： 介绍基于控制点（Ground Control Points, GCPs）的辐射变换模型，通过选取影像上已知的地理坐标点，建立影像坐标与地理坐标之间的映射关系。重点讲解多项式模型、仿射变换模型等，分析其适用范围与精度局限。 有理函数模型（Rational Function Model, RFM）： 深入解析RFM模型，该模型以一种通用的数学函数形式描述了影像的地理位置，无需直接依赖地面控制点，而是通过影像的传感器参数和成像几何参数进行计算。重点介绍RFM模型的构建、应用以及其在现代卫星影像几何处理中的重要性。 地形相关的几何校正（Orthorectification）： 详细阐述地形校正（Orthorectification）的原理与方法，这是实现高精度几何校正的关键步骤。介绍利用数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）来消除地形起伏造成的影像位移和倾斜，生成正射影像（Orthophoto）。分析不同DEM数据精度对地形校正结果的影响。 传感器模型： 介绍不同类型遥感器（如线阵扫描、面阵扫描、推扫式）的成像模型，以及如何根据传感器特性建立精确的几何模型。 3. 几何校正的流程与实践： 几何校正流程： 详细梳理从原始影像到正射影像的全过程，包括数据预处理、控制点选取（或RFM参数获取）、模型建立、图像重采样（如最近邻、双线性内插、三次卷积内插）等关键环节。 误差分析与精度评定： 介绍如何通过独立于控制点的验证点进行几何精度评定，分析影响几何校正精度的各种因素，并提供相应的质量控制方法。 本书将通过丰富的实例，展示不同类型遥感影像（如光学卫星影像、SAR影像）的几何校正过程，并深入分析各种方法的优劣，为读者提供一套完整的几何校正技术框架。 三、遥感影像融合：化零为整，绽放信息之光 遥感影像融合是指将两幅或多幅来自不同传感器、不同时间、不同光谱波段或不同分辨率的影像进行组合，以产生一幅新的影像，该新影像能够包含源影像的某些优良特性，并提供比任何单一源影像更丰富、更全面的信息。影像融合的最终目标是克服单一影像的局限性，提高地物信息的可辨识度、分类精度和解译能力。 本书将全面介绍遥感影像融合的理论基础、主要技术路线与应用实践，主要内容包括： 1. 遥感影像融合的分类与意义： 按融合层级划分： 像素级融合（Pixel-level Fusion）： 直接对源影像的像素值进行融合，操作简单，但对源影像的配准精度要求极高。 特征级融合（Feature-level Fusion）： 先从各源影像中提取特征（如边缘、纹理、形状等），再将这些特征进行融合。 决策级融合（Decision-level Fusion）： 先对各源影像进行独立分类或解译，然后将得到的分类结果或决策进行融合。 按融合目标划分： 提高空间分辨率： 将高光谱低分辨率影像与高分辨率全色影像融合，生成高光谱高分辨率影像。 增强光谱信息： 融合不同波段的影像，提取更丰富的地物光谱特征。 融合多时相影像： 结合不同时期的影像，监测地物变化，提取变化信息。 融合多传感器影像： 结合光学影像的丰富光谱信息与SAR影像的穿透性、全天候成像能力。 2. 主要的遥感影像融合方法： 基于色彩空间变换的方法： IHS 变换（Intensity-Hue-Saturation）： 将RGB影像转换为IHS色彩空间，融合高分辨率影像的强度分量（I）与低分辨率彩色影像的色调（H）和饱和度（S），再逆变换回RGB空间，实现空间增强。 YCbCr 变换： 类似IHS变换，但基于不同的色彩模型，分析其在影像融合中的应用。 基于小波变换的方法： 多分辨率分解与重构： 利用小波变换将影像分解为不同尺度和方向的子带，将高分辨率影像的细节信息（高频子带）注入到低分辨率影像中，再进行重构。详细介绍Daubechies小波、Haar小波等在影像融合中的应用。 基于数理变换的方法： 拉普拉斯金字塔（Laplacian Pyramid）： 逐层进行影像的差分，保留细节信息，实现信息融合。 高通滤波（High-pass Filter, HPF）： 将高分辨率影像的高频分量叠加到低分辨率彩色影像上，增强细节。 基于变换域的方法： 主成分分析（Principal Component Analysis, PCA）： 将多光谱影像的各波段进行主成分变换，将空间信息最丰富的第一主成分与高分辨率全色影像进行融合，再逆变换回多光谱空间。 奇异值分解（Singular Value Decomposition, SVD）： 分析SVD在影像融合中的数学原理和实现过程。 基于模型的方法： 广义伽马变换（Generalized Intensity Modulation）： 考虑了影像的光谱响应特性，实现更自然的融合效果。 ARSIS方法： 专用于SAR与光学影像融合，考虑了两种传感器成像机理的差异。 基于深度学习的方法： 卷积神经网络（CNN）模型： 介绍如何利用深度学习模型，通过训练大量数据，学习复杂的光谱与空间特征映射关系，实现更高级别的影像融合。例如，U-Net、GAN等在遥感影像融合领域的应用。 3. 融合效果评价与应用： 评价指标： 介绍多种定量评价指标，如均值、标准差、信息熵、同质性度量（Q4）、光谱失真度（QD）、均方根误差（RMSE）等，用于客观评估融合影像的质量。 应用实例： 结合实际案例，展示几何校正与影像融合技术在城市规划、土地利用监测、环境评估、地质灾害监测、农业生产等领域的具体应用。例如，如何通过融合高分辨率全色影像与多光谱影像，提取更精细的道路网络、建筑物轮廓；如何融合SAR与光学影像，实现全天候的洪水监测。 四、结论：构建高精度地理空间信息服务体系 《遥感影像几何校正与融合》一书，通过对遥感影像几何校正的原理、模型、算法及其误差分析的深入剖析，为读者提供了稳定可靠的几何精度保障。在此基础上，本书系统地介绍了多种遥感影像融合方法，从传统方法到新兴的深度学习技术，为用户提供了丰富的工具箱，以应对不同类型、不同需求的数据融合挑战。 本书的价值不仅在于技术层面的介绍，更在于其指导思想：将遥感影像的几何精度提升与信息丰富度拓展视为一个整体，有机结合，共同服务于更高层次的地理空间信息应用。 通过对几何校正和影像融合技术的掌握，研究人员和工程师能够有效地克服遥感数据本身的局限性，提取出更准确、更全面、更具应用价值的地理空间信息，从而为智慧城市、精准农业、环境科学、国土资源管理等诸多领域提供强大的数据支撑。 本书的读者对象广泛，包括但不限于： 遥感技术研究人员： 为其提供前沿理论和方法论指导，激发新的研究方向。 地理信息系统（GIS）工程师： 为其提供精确的地理空间数据处理工具和技术手段。 测绘与影像处理从业者： 为其提供实际操作指导和案例参考。 高等院校相关专业学生： 为其打下坚实的理论基础，培养实践能力。 对遥感技术感兴趣的各行业人士： 帮助其理解遥感影像的处理过程与应用潜力。 在数字地球、智慧社会的大背景下，对高精度、高信息量地理空间数据的需求日益增长。本书的出版，旨在为这一需求的满足提供重要的技术基石，促进遥感技术在更广泛领域的深入应用，为建设更加美好的数字世界贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

施浒立、孙希延、李志刚这三位教授的合作，在这本书中体现得淋漓尽致。他们的知识体系和研究方向似乎各自侧重，但又能够有机地结合，共同构建起了一个完整的转发式卫星导航知识框架。我注意到，在某些对信号处理算法的深入分析中，施浒立教授的理论功底得到了充分展现；而在对接收机硬件设计和系统集成方面，孙希延教授的经验显得尤为宝贵；而李志刚博士在对通信协议、数据融合以及应用场景的阐述上，则表现出了极强的实践导向性。这种多位专家的视角融合，使得本书在理论的深度和实践的广度上都达到了一个很高的水准，让读者能够从不同的维度去理解和掌握转发式卫星导航的核心技术。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的另一大感触是，它不仅仅是在讲述“原理”，更是在描绘“未来”。孙希延教授在对未来转发式卫星导航技术发展趋势的展望部分，提出了许多富有洞察力的观点。他探讨了如何将人工智能、大数据分析与传统的导航技术相结合，以实现更加智能化的路径规划、交通管理，甚至自动驾驶的更高可靠性。书中对“低轨增强系统”、“量子导航”等前沿概念的提及，虽然篇幅不长，但足以勾起我对这些未来技术的无限遐想。这让我意识到，卫星导航技术并非停滞不前，而是正在以前所未有的速度向前发展，而这本书，无疑为我提供了一个观察和理解这些发展的绝佳窗口。它让我看到了科技进步的无限可能，以及我们所处的这个时代，正经历着怎样激动人心的变革。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，《转发式卫星导航原理》是一本既有理论深度，又有实践指导意义的优秀著作。它不仅仅是为卫星导航领域的专业人士量身打造，对于任何对现代通信、定位技术感兴趣的读者来说，都具有极高的阅读价值。我特别欣赏作者们那种“化繁为简”的能力，他们能够将极其复杂的科学原理，用一种清晰、系统、并且富有启发性的方式呈现出来。这本书让我看到了，科技的进步是如何一点一滴积累起来的，又是如何最终改变我们的生活。它不仅仅是一本关于“技术”的书，更是一本关于“创新”和“探索”的书，让我对未来充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

读完这本《转发式卫星导航原理》，我最大的感受是，它提供了一个非常全面且深入的视角来理解现代导航技术的基石。作者们在开篇就对卫星导航系统的发展历程进行了简要回顾，从最初的军用目的，到如今的民用普及，再到未来智能化、高精度化的发展方向，都做了清晰的梳理。我特别注意到，书中反复强调了“转发”这一环节的关键性，以及它在整个信号传输链条中的不可替代的作用。这让我开始思考，我们平时使用的导航APP，背后究竟经历了怎样复杂的信号处理过程。孙希延教授在某些章节的论述中，对信号调制、解调以及误差修正算法的讲解，简直可以用“鞭辟入里”来形容。他能够将复杂的数学公式和工程原理，通过生动的比喻和图示，化繁为简，使得像我这样的跨学科读者也能逐渐领悟其中的精髓。比如，在讲解多普勒效应如何影响信号频率时，作者就类比了救护车鸣笛声随着距离远近而发生音调变化的现象，这种通俗易懂的类比，极大地降低了理解门槛，也让我深刻体会到物理学原理在信息传输中的普遍应用。这本书不仅仅是理论的堆砌，更是在构建一种解决问题的思维模式。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，与其说是在学习知识，不如说是在进行一次思维的“升级”。作者们在阐述转发式卫星导航的原理时，并非仅仅罗列枯燥的公式和定义，而是巧妙地将实际工程中的应用场景贯穿其中。我记得在探讨信号衰减问题时，施浒立教授列举了由于大气层、电离层干扰，以及多径效应等因素，信号在传输过程中会遇到哪些“拦路虎”，并且提供了相应的克服方案。这种“问题导向”的写作风格，让我觉得这本书充满了实用价值，它不仅仅是在教我“是什么”，更是在教我“怎么做”。孙希延教授在对接收机设计进行阐述时，也详细介绍了各种滤波技术、噪声抑制算法，以及如何通过软件定义无线电（SDR）等先进技术，来提高信号的接收灵敏度和抗干扰能力。这些内容对于我理解那些看似不起眼，实则极其精密的导航设备内部的工作原理，起到了关键的启蒙作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计虽然朴实，但细细品味，却能感受到一种沉甸甸的专业感。封面上那深邃的蓝色背景，仿佛象征着广阔的宇宙空间，而那一串串精密的文字，则像是连接天地之间的信号轨迹。初次翻阅，我便被其严谨的排版和清晰的逻辑所吸引。每一章的开头，都有一段简短却精炼的引言，为接下来的内容奠定了理论基础，让人在进入技术细节之前，能够对核心概念有一个初步的认识。施浒立、孙希延、李志刚这三位作者的名字，在卫星导航领域早已是响当当的专家，他们的署名本身就足以引起我的高度期待。虽然我并非专业研究人员，但对科技前沿的兴趣驱使我想要深入了解“转发式卫星导航”这个概念。我尤其好奇，在GPS、GLONASS、Galileo等全球导航卫星系统已经深入人心的今天，为何还会专门探讨“转发式”的概念，这其中又蕴含了怎样的技术革新和发展趋势？作者们是如何将复杂的理论知识，用一种相对易懂的方式呈现给读者，并且在保证严谨性的前提下，避免枯燥乏味的陈述，这是我非常期待看到的。这本书的出版，无疑为我打开了一扇了解卫星导航技术更深层次的大门，它不仅仅是一本教科书，更像是一份对未来交通、通信乃至更广阔领域发展潜力的深度探索报告，我迫不及待地想在其中寻找答案。

评分☆☆☆☆☆

施浒立教授在书中对于“转发”机制的阐述，让我对信号的传输过程有了全新的认识。以往我总以为卫星就像一个单纯的信号发射器，将信息源源不断地向下广播，但这本书让我了解到，信号在传输过程中，可能涉及到多次的“转发”或“中继”，而每一次转发都可能带来新的挑战和优化机会。李志刚博士在相关的章节里，详细分析了不同转发模式的优缺点，以及它们在实际应用中如何权衡信号稳定性、传输效率和功耗等因素。我尤其对书中关于“星间链路”和“地面增强系统”的部分印象深刻。这些章节不仅仅是描述技术，更是在探讨如何通过构建一个更加智能、协同的网络，来弥补单个卫星系统的局限性。这种系统性的思考，让我意识到，现代导航技术早已不是孤立的个体，而是由无数精密部件相互协作，构成的一个庞大而精密的生态系统。书中对这些系统之间接口的定义、信息交互的协议，以及数据融合的算法，都有着非常详细的阐述，这对于理解未来的高精度定位服务，有着至关重要的指导意义。

评分☆☆☆☆☆

这本书在排版和印刷质量上也值得称赞。纸张的质感很好，不易反光，长时间阅读也不会感到疲劳。文字的清晰度非常高，即使是最小号的字号，也能够轻松辨认。书中的公式符号和图表的标注都非常规范，没有出现任何错误。这种对细节的极致追求，也反映了作者们严谨的治学态度。我尤其喜欢书中对一些关键概念的“深度挖掘”，比如在讲解“伪距测量”时，书中不仅给出了基础的公式，还详细分析了不同误差源（如大气延迟、多路径效应、接收机噪声）对伪距测量的影响，并提出了相应的修正方法。这种层层递进的讲解方式，让我在理解基础概念的同时，也能够深入到更复杂的细节，从而获得更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的魅力在于，它能够将一个看似遥远、专业的技术领域，变得触手可及，并且充满吸引力。我之前对卫星导航的认知，仅停留在“能知道我在哪里”这个层面，但读完这本书，我才意识到，这背后是多么庞大和精密的工程。李志刚博士在分析“转发”对导航精度的影响时，用了一个非常形象的比喻，将信号的每一次转发比作一次“接力跑”，如果每一棒的传递都存在误差，那么最终的成绩一定会大打折扣。他接着详细阐述了如何通过高精度的时间同步、轨道预报，以及差分修正技术，来最大限度地减小这些累积误差。这让我深刻理解了为什么一些专业级的导航设备，能够达到厘米级的定位精度。这本书不仅仅是原理的介绍，更是一种对“精度”的追求和对“可靠性”的执着，这种精神也深深地感染了我。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我越发觉得《转发式卫星导航原理》是一本“有温度”的专业书籍。作者们在撰写时，显然投入了大量的心血，不仅仅是为了知识的传递，更是希望能够激发读者对这个领域的热情。施浒立教授在关于时间基准和频率标准的部分，用了一种非常人性化的方式来解释原子钟的原理，以及它在维持全球导航系统同步性方面的关键作用。他没有直接给出晦涩难懂的物理公式，而是通过对比生活中的时钟，来强调精确时间测量的重要性，并解释了为何需要如此高精度的时钟才能实现精准的导航。这种将复杂概念与日常生活联系起来的讲解方式，让我感到非常亲切，也更容易记住。书中的图表和插图也设计得非常精良，它们并非简单的装饰，而是对文字内容的有力补充，能够帮助读者更直观地理解复杂的信号模型和系统架构。