Principles and applications of satellite navigation

第1章绪论
1.1卫星导航技术的发展
1.2GPS全球定位系统
1.2.1GPS空间部分
1.2.2GPS地面部分
1.2.3GPS用户部分
1.2.4GPS限制性政策
1.3GLONASS全球定位系统
1.3.1GLONASS空间部分
1.3.2GLONASS地面部分
1.3.3GLONASS用户部分
1.4Galileo卫星导航定位系统
1.4.1Galileo空间部分
1.4.2Galileo地面部分
1.4.3Galileo用户部分
1.5北斗卫星导航定位系统
1.5.1发展计划
1.5.2“北斗一代”卫星导航系统
1.5.3“北斗二代”卫星导航系统
1.6卫星导航增强系统
1.6.1卫星导航增强措施
1.6.2广域增强系统
1.6.3局域增强系统
第2章GNSS时空参考系统
2.1时空参考系简介
2.2天球坐标系
2.2.1天球坐标系定义
2.2.2岁差和章动、协议天球坐标系
2.2.3岁差矩阵与章动矩阵
2.3地球坐标系
2.3.1地球坐标系定义
2.3.2协议地球坐标系、极移矩阵
2.3.3WGS—84与PZ—90坐标系
2.3.4站心坐标系
2.3.5坐标系之间的转换关系
2.4时间参考系统
2.4.1恒星时（ST）、世界时（UT）
2.4.2原子时（AT）、动力学时（DT）
2.4.3协调世界时、GPS时、GLONASS时、Galileo时
2.4.4儒略世纪、儒略年、儒略日
2.4.5时间参考系的转换关系
2.5卫星轨道基础
2.5.1卫星无摄运动规律
2.5.2卫星无摄运动轨道描述
2.5.3卫星瞬时位置与速度
2.5.4卫星受摄运动与卫星星历
2.5.5由预报星历计算卫星位置
第3章GNSS卫星信号
3.1GNSS信号基础
3.1.1GNSS信号简介
3.1.2伪随机码及其特性
3.1.3调制、解调、信号复用
3.1.4扩频、相关接收、伪码测距
3.2GPS卫星信号
3.2.1GPS信号结构
3.2.2C／A码与P（Y）码
3.2.3GPS导航电文
3.2.4GPS信号功率电平
3.3GPS现代化的信号
3.3.1GPS现代化信号简介
3.3.2BOC调制技术
3.3.3L2C信号
3.3.4L5C信号
3.3.5M码、LIC信号
3.3.6GPS信号小结
3.4GLONASS卫星信号
3.4.1GLONASS信号结构
3.4.2GLONASS信号频率
3.4.3GLONASS信号码特性
3.4.4GLONASS导航电文
3.5Galileo卫星信号
3.5.1Galileo频率规划
3.5.2Galileo信号设计
3.5.3Galileo扩频码
3.5.4Galileo导航电文
3.6北斗卫星信号
3.6.1北斗卫星及其信号特点
3.6.2“北斗一代”卫星信号结构
3.6.3“北斗一代”卫星扩频码结构
3.6.4“北斗一代”卫星导航电文
3.6.5“北斗二代”卫星信号
第4章GNSS信号接收机
4.1GNSS接收机基础
4.1.1GNSS接收机简介
4.1.2GNSS接收机类型
4.1.3GNSS接收机构成
4.2GNSS软件接收机
4.2.1软件无线电概念
4.2.2GNSS软件接收机的特点
4.2.3GNSS软件接收机的架构
4.3GNSS天线与射频前端
4.3.1GNSS信号接收
4.3.2GNSS接收机天线
4.3.3GNSS接收机射频前端
4.3.4射频前端专用集成电路
4.4GNSS接收机信号处理
4.4.1GNSS信号捕获
4.4.2GNSS信号跟踪
4.4.3GNSS信号解码
4.4.4GNSS导航解算
4.5多模式兼容GNSS接收机
4.5.1多模卫星导航技术
4.5.2多模接收机射频前端
4.5.3GPS／GLONASS组合接收机
4.5.4GPS／Galileo多模接收机
4.5.5GPS／北斗多模接收机
第5章GNSS观测方程与误差分析
5.1GNSS的基本观测量
5.1.1导航定位观测量
5.1.2测码伪距观测量
5.1.3测相伪距观测量
5.1.4多普勒频移观测量
5.2GNSS的观测方程
5.2.1观测方程中时间概念
5.2.2测码伪距观测方程
5.2.3载波相位整周模糊度
5.2.4测相伪距观测方程
5.3观测方程的线性化
5.3.1测码伪距观测方程线性化
5.3.2测相伪距观测方程线性化
5.4CNSS的误差分析
5.4.1GNSS误差简介
5.4.2GNSS卫星的误差
5.4.3信号传播的误差
5.4.4接收设备的误差
5.4.5其他相关的误差
第6章GNSS静态定位与动态定位
6.1GNSS定位基本概念
6.1.1GNSS定位原理
6.1.2GNSS定位分类
6.2GNSS静态绝对定位
6.2.1测码伪距静态绝对定位
6.2.2测相伪距静态绝对定位
6.2.3定位精度的几何评价
6.2.4几何分布对定位精度影响
6.3GNSS静态相对定位
6.3.1基本观测量与差分组合
6.3.2基于单差模型的相对定位
6.3.3基于双差模型的相对定位
6.3.4基于三差模型的相对定位
6.3.5相对观测量组合的权矩阵
6.4GNSS动态绝对定位
6.4.1最小二乘法的动态绝对定位
6.4.2卡尔曼滤波法的动态绝对定位
6.5GNSS动态相对定位
6.5.1位置差分相对动态定位
6.5.2测码伪距动态相对定位
6.5.3测相伪距动态相对定位
6.5.4载波相位求差法动态定位
第7章GNSS速度、时间及姿态测量
7.1基于GNSS的速度测量
7.1.1平均速度法速度测量
7.1.2多普勒频移法速度测量
7.2基于GNSS的时间测量
7.2.1单站法时间测量
7.2.2共视法时间测量
7.3基于GNSS的姿态测量
7.3.1GNSS姿态测量原理
7.3.2整周单差与基线向量
7.3.3载体的三轴姿态确定
7.4整周模糊度的确定方法
7.4.1整周模糊度确定简介
7.4.2待定系数法确定整周模糊度
7.4.3交换天线法确定整周模糊度
7.4.4FARA法确定整周模糊度
7.4.5LAMBDA法确定整周模糊度
第8章GNSS／INS组合导航系统
8.1卡尔曼滤波技术
8.1.1组合导航技术简介
8.1.2卡尔曼滤波与最优估计
8.1.3离散系统卡尔曼滤波方程
8.1.4计算转移矩阵与噪声方差阵
8.1.5有色噪声条件下卡尔曼滤波
8.2卡尔曼滤波的组合方法
8.2.1组合方法简介与状态选取
8.2.2GNSS／INS硬件一体化组合
8.2.3GNSS／INS软件组合方法
8.2.4GNSS／INS松散与深度组合
8.3GNSS／INS松散组合模式
8.3.1GNSS／INS组合系统状态方程
8.3.2GNSS／INS组合系统量测方程
8.3.3状态方程与量测方程离散化
8.3.4GNSS／INS组合卡尔曼滤波器
8.4GNSS／INS深度组合模式
8.4.1GNSS／INS的伪距、伪距率组合
8.4.2INS速度辅助GNSS接收机环路
8.4.3GNSS／INS组合系统的综合仿真
第9章GNSS完好性监测
9.1GNSS的完好性监测概念
9.1.1GNSS的性能评价简介
9.1.2GNSS完好性监测技术
9.1.3民航对GNSS性能要求
9.2GNSS接收机自主完好性监测
9.2.1RAIM技术概念及发展
9.2.2最小二乘残差的RAIM方法
9.2.3奇偶空间矢量的RAIM方法
9.3辅助信息的接收机完好性监测
9.3.1基于辅助信息的完好性监测简介
9.3.2GNSS／INS组合的残差监测法
9.3.3GNSS／INS组合的AIME方法
9.3.4GNSS／INS组合的MSS方法
9.4GNSS的广域增强完好性监测
9.4.1广域增强完好性监测简介
9.4.2广域增强完好性监测体系
9.4.3UDRE验证处理
9.4.4GIVE验证处理
9.4.5定位域验证处理
9.5GNSS的局域增强完好性监测
9.5.1局域增强完好性监测简介
9.5.2局域增强完好性监测体系
第10章GNSS的市场应用
10.1GNSS的市场应用概述
10.2GNSS在航空、航天导航中的应用
10.2.1空中交通管制
10.2.2精密进近着陆
10.2.3弹道轨迹测量
10.2.4航天器轨道测定
10.3GNSS在海上、陆地导航中的应用
10.3.1海上舰船导航
10.3.2陆地车辆导航
10.3.3智能交通系统
10.3.4GNSS／GIS组合
10.4GNSS在测绘、测量中的应用
10.4.1陆地与航空测绘
10.4.2大地测量控制网
10.4.3工程测量与形变监测
10.4.4地球地壳运动监测
10.5GNSS在大众消费市场的应用
10.5.1消费电子市场
10.5.2高灵敏度GNSS
10.5.3创造性应用领域
参考文献