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第1章 绪论1

1.1 导航的基本概念与发展1

1.1.1 导航的基本概念1

1.1.2 导航技术的分类1

1.1.3 卫星导航的性能指标6

1.2 卫星导航系统概述8

1.2.1 卫星导航系统的基本概念8

1.2.2 卫星导航系统的特点8

1.2.3 卫星导航的应用10

1.3 卫星导航系统发展11

参考文献15

第2章 空间坐标与时间参考系统16

2.1 空间坐标系统16

2.1.1 坐标系统概述16

2.1.2 天球和天球坐标系17

2.1.3 地球坐标系24

2.1.4 卫星导航定位系统所采用的坐标系统30

2.1.5 地图投影与高斯-克吕格平面直角坐标系33

2.1.6 坐标变换39

2.2 时间参考系统41

2.2.1 时间的基本概念41

2.2.2 世界时系统43

2.2.3 原子时系统44

2.2.4 力学时系统44

2.2.5 协调世界时系统45

2.2.6 GPS时间系统45

2.2.7 北斗时间系统46

2.2.8 卫星导航定位中的时间表示方法48

参考文献48

第3章 卫星导航定位系统介绍50

3.1 概述50

3.2 全球卫星导航系统51

3.2.1 GPS51

3.2.2 GLONASS54

3.2.3 北斗卫星导航系统59

3.2.4 Galileo卫星导航系统63

3.3 区域卫星导航系统66

3.3.1 日本QZSS66

3.3.2 印度IRNSS68

3.4 星基增强系统68

3.4.1 美国WAAS68

3.4.2 欧洲EGNOS69

3.4.3 日本MSAS69

3.4.4 印度GAGAN70

3.4.5 俄罗斯SDCM70

3.5 地基增强系统71

3.5.1 国外地基增强系统71

3.5.2 北斗地基增强系统72

参考文献72

第4章 北斗卫星导航系统73

4.1 北斗系统服务性能73

4.1.1 北斗系统服务区73

4.1.2 北斗系统空间信号性能73

4.1.3 北斗系统服务性能特征75

4.2 北斗短报文通信服务76

4.2.1 北斗短报文通信特点77

4.2.2 北斗短报文通信方式77

4.2.3 北斗短报文服务应用78

4.3 北斗地基增强系统服务79

4.3.1 北斗地基增强系统组成79

4.3.2 北斗地基增强系统服务产品80

4.3.3 北斗地基增强系统服务性能指标81

4.4 北斗卫星导航系统精准服务82

4.4.1 全国卫星导航定位基准服务系统82

4.4.2 国家北斗精准服务网83

参考文献85

第5章 卫星导航系统定位原理86

5.1 卫星导航系统信号结构86

5.1.1 卫星导航系统信号基础86

5.1.2 GPS信号结构86

5.1.3 GLONASS卫星信号93

5.1.4 Galileo卫星信号97

5.1.5 北斗卫星信号结构99

5.2 卫星导航定位原理100

5.2.1 伪距法测量100

5.2.2 伪距观测方程及定位计算102

5.2.3 载波相位测量106

5.2.4 卫星导航定位的精度108

5.3 卫星导航接收机工作原理111

5.3.1 卫星导航接收机基础111

5.3.2 GNSS接收机信号原理115

参考文献125

第6章 卫星导航系统误差与消除方法126

6.1 卫星导航系统误差分析126

6.1.1 卫星导航系统误差简介126

6.1.2 用户等效距离误差128

6.1.3 消除或削弱各种误差影响的方法129

6.2 空间段误差及消除方法130

6.2.1 卫星星历误差及消除方法130

6.2.2 卫星时钟误差及消除方法133

6.2.3 相对论效应的影响及消除方法133

6.2.4 GPS中美国政府对用户的限制性政策与用户的措施135

6.3 环境段误差及消除方法138

6.3.1 电离层延迟误差及消除方法139

6.3.2 对流层延迟误差及消除方法148

6.3.3 多路径效应及消除方法150

6.4 用户段误差及消除方法154

6.4.1 观测误差及消除方法154

6.4.2 接收机钟差及消除方法154

6.4.3 接收机天线相位中心偏差及消除方法155

6.4.4 载波相位观测的整周跳变及消除方法156

6.4.5 地球自转及消除方法159

6.4.6 地球潮汐效应以及消除方法159

参考文献161

第7章 卫星导航定位方法163

7.1 定位方式163

7.1.1 静态定位与动态定位163

7.1.2 绝对定位与相对定位164

7.1.3 伪距测量与载波相位测量165

7.1.4 静态单点定位与动态单点定位166

7.1.5 伪距单点定位与伪距相对定位167

7.1.6 载波相位单点定位与载波相位相对定位169

7.2 差分定位方法171

7.2.1 差分定位分类172

7.2.2 常用的差分定位系统178

7.3 姿态测量方法181

7.3.1 整周模糊度求解182

7.3.2 周跳184

7.3.3 姿态求解184

7.3.4 实时性185

7.3.5 基本观测量186

7.3.6 观测方程188

7.3.7 姿态测量的一般步骤190

7.4 卫星导航系统的干扰与反干扰196

7.4.1 卫星导航系统的脆弱性196

7.4.2 干扰技术196

7.4.3 抗干扰技术200

参考文献202

第8章 卫星导航与位置服务应用203

8.1 应用概述203

8.2 交通物流行业应用204

8.2.1 概述204

8.2.2 应用方案205

8.2.3 应用功能208

8.3 市政管网行业应用209

8.3.1 概述209

8.3.2 应用方案210

8.4 养老关爱行业应用213

8.4.1 概述213

8.4.2 关键技术214

8.5 安全监测行业应用216

8.5.1 概述216

8.5.2 关键技术217

8.6 应急救援行业应用220

8.6.1 概述220

8.6.2 应用方案220

8.7 精准农业行业应用222

8.7.1 概述222

8.7.2 关键技术223

8.7.3 应用方案224

8.8 电力授时行业应用227

8.8.1 概述227

8.8.2 关键技术228

8.8.3 应用方案229

8.9 城市管理行业应用231

8.9.1 概述231

8.9.2 应用方案232

8.10 自动驾驶领域应用234

8.10.1 概述234

8.10.2 关键技术234

参考文献235