GNSS高精度定位原理
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作者董大南，陈俊平，王解先
出版社科学出版社
ISBN9787030590091
出版时间2018-11
版次1
装帧平装
开本其他
纸张胶版纸
页数308页
字数377千字
定价138元
货号SC:9787030590091
上书时间2024-11-08
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商品详情
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内容简介:
本书分为10章，主要介绍了GNSS高精度定位的基本概况和基本原理。作为一种尝试，本书略写同类型书籍中常见的空间大地测量的基本原理和观测方程内容，避免与现有的教科书雷同。同时，本书从物理、通讯和地球物理的角度，以麦克斯韦电磁方程组为起点，推导并介绍GNSS电磁波信号的基本特征和传播介质的影响，阐述GNSS信号及系统误差的物理机制。同时介绍接收机内部捕获、跟踪和提取GNSS信号的系统设计，输出数据的压缩原理和数据传输方式，阐述GNSS高精度定位和定向测姿原理，以及数据分析中比较前沿的算法。
摘要:
章 绪论
人类生活在时空四维世界中，时间和空间的信息是人类社会发展和进步很基本的需求。从北斗星辰到指南磁针，从地图绘制到罗盘导航，漫长岁月中人类的位置信息服务基本上来自地面局域观测资料的积累。随着人类活动空间的优选化和信息需求的实时化，这种地基观测手段的积累周期、传输效率、覆盖范围、分析能力和定位精度越来越赶不上社会发展的步伐。从地基走向空基，从局域走向广域，从二维走向多维，是时空信息获取和服务的必然趋势。
1.1 GNSS发展历史
1957年10月4日，世界上靠前颗人造地球卫星“火花号”（Sputnik）在苏联拜科努尔发射场发射，标志着人类航天时代来临。
1958年，美国约翰 霍普金斯大学科研人员注意到卫星信号的多普勒频移（Doppler shift），发现可利用卫星信号多普勒频移准确定轨，并转而利用准确的卫星轨道确定地面观测点的位置，从而开启了多普勒定位的理论研究和多普勒卫星及接收机的研发。
1964年，美国军方研制成功靠前代多普勒卫星定位导航系统——子午卫星系统，又称海军导航卫星系统（Navy Navigation Satellite System，NNSS）。同期，苏联建立了用于船舶导航的“圣卡达”（CICADA）多普勒卫星导航系统。但是NNSS 和CICADA 系统存在卫星数目少、无线电信号经常间断、观测所需时间较长、精度低等缺陷。
1967~1974年，美国海军研究实验室发射三颗“Timation”计划试验卫星，试验并实现了原子钟授时系统。同期美国空军在“621 B”计划中成功研发了伪随机噪声码（pseudo random noise code，PRN）调制信号的现代通信手段。
1968年，美国国防部成立导航卫星执行指导小组（Navigation Satellite Executive Group，NAVSEG），筹划下一代导航定位系统。
1973年，美国国防部整合海陆空三军联合研制基于“时差测距导航”原理的第二代卫星导航优选定位系统（Navigation by Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System，NAVSTAR/GPS）。
从1974年7月发射靠前颗GPS 试验卫星，1978年卫星组网，到1994年3月完成卫星星座布设和地面监控系统的建设，历时20年，耗资300 亿美元，经历了方案论证（1974~1978年）、系统建设（1979 ~ 19
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目录:
目录
丛书序
序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 GNSS发展历史 1
1.2 现代卫星导航系统 2
1.2.1 GPS卫星导航系统 2
1.2.2 GLONASS卫星导航系统 5
1.2.3 Galileo卫星导航系统 6
1.2.4 北斗卫星导航系统 7
1.3 GNSS高精度定位应用 8
1.3.1 走向高频 8
1.3.2 从误差源到信息源 8
1.3.3 单天线扩展到多天线 9
1.3.4 多技术融合 9
1.3.5 高精度动态应用 10
1.3.6 GNSS无线电掩星探测 11
第2章 GNSS信号构成 12
2.1 GPS信号构成 12
2.1.1 载波 12
2.1.2 伪码 13
2.1.3 数据码 16
2.1.4 导航电文 17
2.2 其他导航系统的信号构成 18
2.2.1 GLONASS卫星信号 18
2.2.2 Galileo系统的信号构成 19
2.2.3 北斗导航系统 20
第3章 GNSS信号的基本特征和传播 22
3.1 电磁波信号的物理特征 22
3.1.1 麦克斯韦方程组和平面电磁波 22
3.1.2 电磁波的频率特征 26
3.1.3 电磁波的极化特征 27
3.1.4 电磁波的干涉和衍射 28
3.1.5 电磁波的多普勒效应 29
3.2 GNSS信号的传播：从自由空间到地面 30
3.2.1 GNSS信号在电离层中的传播 30
3.2.2 GNSS信号在对流层中的传播 38
3.2.3 GNSS信号在地面的广义多路径效应 51
计算和思考 63
第4章卫星信号处理 65
4.1 GN
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