北斗与GNSS系统概论

图书标准信息

• 作者 曹冲 著
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2016-05
• 版次 1
• ISBN 9787121285240
• 定价 98.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 432页
• 字数 570千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 北斗系统与应用出版工程

【内容简介】

本书系统地介绍了GPS、GLONASS、Galileo和北斗卫星导航系统在内的四大*球导航卫星系统及其增强系统和区域卫星导航系统，在此基础上进一步研究系统的设计和测试，实际上是在一个新的系统组成基础上开展性能功能指标的设计规划，并且提出测试要求和方法，这是个开拓创新的过程。本书的*后部分展望了在GNSS后时代的定位、导航、授时新技术，尤其是室内外无缝导航和多系统多手段融合定位技术。

【作者简介】

曹冲，原中国电波传播研究所研究员，现任中国卫星导航定位协会*席专家，《*球定位系统》杂志编委会主任委员。在利用卫星研究电离层信标探测技术和理论研究方面均有重要成果。两度赴南*，填补了我国现代*光研究和*区电离层实验研究上的空白。在包括北斗导航系统在内的GNSS应用技术及其产业化应用推广领域有重大建树。许多年来积*参与中国卫星导航定位协会的有关活动，并做出了自己的贡献。先后十次获包括国家自然科学奖和科技进步奖在内的国家和省部级以上奖项。发表论文和译作两百余篇，并有《*光的故事》、《卫星导航常用知识问答》、《“北斗”伴咱走天下》、《中国新时空服务体系概论》等多部著作出版，其中“神奇的*光”一文被人民教育出版社收入*日制普通高级中学教科书和中等专业学校教科书作为课文。

【目录】

目  录
第1章　概述1
1．1 GNSS引言2
1．1．1 GNSS的概况2
1．1．2 国际卫星导航产业发展现状与前景4
1．1．3 GNSS系统及其产业发展经验与借鉴5
1．2 GNSS的定义8
1．3 GNSS系统组成9
1．4 GNSS应用9
1．5 GNSS全球市场13
1．6 GNSS的需求分析15
1．6．1 使命需求15
1．6．2 市场需求15
1．6．3 产业与用户需求17
1．6．4 中国时空信息产业的发展需求18
1．7 GNSS全球系统、区域系统及其多模增强格局19
1．7．1 全球系统19
1．7．2 区域系统19
1．7．3 多模增强系统和差分系统20
1．8 卫星导航的重要性和战略定位22
1．8．1 卫星导航发展带来的启迪22
1．8．2 卫星导航系统提供时间与空间两大参量24
1．8．3 不可或缺的国家信息基础设施24
1．8．4 服务国计民生的高技术24
1．8．5 智能信息产业的核心与关键24
1．8．6 大国和平崛起的重要标志25
1．9 多系统融合成为发展大趋势25
1．9．1 GNSS多系统的兼容互操作25
1．9．2 卫星导航与通信系统的融合26
1．9．3 与惯性技术和其他系统的组合融合27
1．10 北斗产业和GNSS的现状与前景28
1．10．1 2015年北斗产业实现了质和量的齐头并进28
1．10．2 2016年是迈向真正GNSS时代的新起点29
1．10．3 室内外融合定位是未来产业发展的重头戏30
1．10．4 当前快速健康持续发展北斗产业的几点建议31
第2章　导航定位发展演变史37
2．1 导航从史前到近代38
2．1．1 石器时代的导航概念38
2．1．2 天体导航（或者称为星球导航）时代39
2．1．3 时间和经度的测量45
2．2 无线电导航时代54
2．2．1 无线电的发明54
2．2．2 无线电导航概念55
2．2．3 无线电导航系统的由来和发展59
2．3 地面无线电导航系统演变与发展60
2．3．1 无线电信标60
2．3．2 台卡系统60
2．3．3 伏尔/测距器61
2．3．4 塔康/VOR61
2．3．5 罗兰A61
2．3．6 罗兰C61
2．3．7 奥米加62
2．3．8 仪表着陆系统63
2．3．9 微波着陆系统64
2．4 卫星导航系统的发展历程64
2．4．1 第一颗人造地球卫星上天65
2．4．2 第一代导航卫星系统――“子午仪”与“蝉”66
2．4．3 第二代导航卫星系统（全球系统、区域系统及其增强）72
第3章　北斗卫星导航系统（BDS）77
3．1 概述78
3．1．1 系统概述78
3．1．2 政策原则81
3．2 发展过程82
3．3 北斗卫星导航试验系统86
3．3．1 空间部分86
3．3．2 地面控制段87
3．3．3 用户系统（设备）87
3．3．4 系统功能与主要技术指标88
3．3．5 定位原理与工作过程89
3．3．6 “北斗一号”用户系统90
3．3．7 “北斗一号”集团应用系统91
3．4 北斗区域系统94
3．4．1 北斗区域系统功能与指标94
3．4．2 北斗区域系统组成96
3．5 在建中的北斗全球系统进展98
3．5．1 北斗（新一代）全球导航卫星98
3．5．2 北斗全球系统信号设计进展101
3．6 北斗系统工作原理和关键技术103
3．6．1 定位原理103
3．6．2 卫星导航三角测量学104
3．6．3 关键技术105
3．7 北斗系统的应用服务113
3．7．1 应用推广113
3．7．2 行业与安全应用115
3．7．3 大众应用116
3．7．4 科学应用116
3．8 产业发展现状117
3．8．1 北斗产业概况117
3．8．2 五大突破和连升三级117
3．8．3 标准化配置是产业发展的重大关键举措118
3．9 国际合作交流119
3．9．1 合作的基本原则119
3．9．2 积极推进多边合作119
3．9．3 大力促进双边合作121
3．9．4 支持支撑国际交流121
3．10 结论121
第4章　GNSS基本构成与关键技术123
4．1 概述124
4．2 GNSS的基本构成125
4．2．1 GNSS的整体概念125
4．2．2 GNSS系统应用服务的创新思维125
4．2．3 GNSS系统的组成126
4．3 GNSS的重大关键技术126
4．3．1 空间工作平台技术126
4．3．2 空间原子钟技术126
4．3．3 轨道确定、维护、保持技术127
4．3．4 信号体制的理论与方法127
4．3．5 电波传播环境模化技术128
4．3．6 大规模集成电路应用技术128
4．4 长寿命卫星和星座与星系布设128
4．5 定轨与测控技术132
4．6 空间原子钟技术135
4．7 信号编码调制体制理论与方法141
4．8 环境段及其增强技术147
4．8．1 环境段概念147
4．8．2 卫星导航的脆弱性难题和历来的应对措施147
4．8．3 大气（电离层与对流层）效应和多径效应148
4．8．4 导航系统的电磁环境和信号干扰来源及其对策150
4．9 大规模集成电路与系统融合集成技术150
第5章　GNSS之全球系统159
5．1 概述160
5．1．1 GNSS系统之系统的概念160
5．1．2 GNSS体系格局基本形成160
5．1．3 若干热点问题与最新动向161
5．1．4 四大发展趋势不可逆转，大众化产业化特点日益明晰162
5．1．5 GNSS发展过程中几个有深远影响的经验启迪163
5．2 GNSS概念在更新，面临重大转折需要根本性的突破164
5．2．1 GNSS需要有与时俱进的革命性诠释164
5．2．2 GNSS遭遇脆弱性的阻击164
5．2．3 GNSS需要整体上的创新，环境段是重点164
5．2．4 泛在导航的需求势不可挡，急需根本性突破165
5．3 GPS165
5．3．1 概述165
5．3．2 部署发展166
5．3．3 GPS工作原理要点167
5．3．4 系统组成168
5．3．5 频率与信号174
5．3．6 服务功能与性能175
5．4 GPS系统现代化176
5．4．1 概述176
5．4．2 GPS现代化进程时间表178
5．4．3 空间段现代化180
5．4．4 运控段现代化184
5．4．5 频率与信号现代化187
5．5 GLONASS190
5．5．1 概述190
5．5．2 部署发展192
5．5．3 系统组成194
5．5．4 GLONASS提供的服务199
5．6 GLONASS系统现代化201
5．6．1 概述201
5．6．2 GLONASS现代化的主要目标202
5．6．3 GLONASS采用的现代化发展策略205
5．7 Galileo206
5．7．1 概述206
5．7．2 部署发展207
5．7．3 系统组成208
5．7．4 频率与信号211
5．7．5 服务功能与性能216
5．7．6 伽利略系统的现状与发展计划218
第6章　GNSS之区域系统和多模增强系统219
6．1 概述220
6．2 日本的QZSS220
6．2．1 QZSS概述220
6．2．2 QZSS发展过程222
6．2．3 时空参考系统223
6．2．4 QZSS提供的服务223
6．2．5 QZSS体系框架结构224
6．2．6 QZSS的频率和信号227
6．3 印度的IRNSS229
6．3．1 IRNSS概述229
6．3．2 IRNSS发展过程230
6．3．3 IRNSS提供的服务230
6．3．4 IRNSS体系框架231
6．3．5 IRNSS的频率和信号234
6．4 星基增强系统234
6．4．1 星基增强系统概论234
6．4．2 美国的广域增强系统（WAAS）235
6．4．3 欧洲的导航重叠系统（EGNOS）241
6．4．4 俄罗斯的差分改正监测系统（SDCM）248
6．4．5 日本的多功能运输卫星（MTSAT）星基增强系统（MSAS）249
6．4．6 印度的辅助GPS的静地星基增强导航系统（GAGAN）251
6．5 地基增强系统255
6．5．1 地基增强系统概论255
6．5．2 局域增强系统（LAAS）255
6．5．3 国家差分GPS（NDGPS）257
6．5．4 国家连续运行参考站网络（CORS网）257
6．5．5 沿海的无线电信标（DGPS）网络系统257
6．5．6 D-GNSSd的海上精密定位测量257
6．5．7 全球差分GPS（GDGPS）258
6．6 其他多模增强系统261
第7章　GNSS接收机与用户终端263
7．1 概述264
7．1．1 用户段地位举足轻重264
7．1．2 接收机的分类264
7．1．3 接收机的主要组成和性能指标267
7．1．4 软件接收机269
7．1．5 接收机融合技术的发展269
7．2 卫星导航接收机技术272
7．2．1 概述272
7．2．2 GNSS接收机技术发展的几个特点273
7．2．3 GNSS接收机技术进步277
7．2．4 GNSS接收机值得注意的发展动向278
7．2．5 GNSS 芯片供应商竞争力最新排名揭晓280
7．2．6 卫星导航芯片融合之路和世界级竞争281
7．2．7 无人机（UAV）――GNSS应用值得关注的领域283
7．3 GNSS终端284
7．3．1 高精度定位终端284
7．3．2 标准型导航终端284
7．3．3 专业类授时终端285
7．3．4 组合终端285
7．3．5 车辆信息终端286
7．3．6 智能手机终端287
7．3．7 可穿戴终端287
7．4 GNSS接收机与终端的发展趋势287
7．4．1 卫星导航市场的全球竞争已经拉开帷幕287
7．4．2 室内外融合定位是3～5年内产业发展重头戏288
第8章　GNSS应用与服务291
8．1 概述292
8．1．1 技术层面292
8．1．2 产业范畴292
8．1．3 延伸应用293
8．1．4 相关的宏观领域293
8．2 GNSS的交通运输和物流管理应用293
8．2．1 航空应用293
8．2．2 航海与内陆水运应用297
8．2．3 公路应用300
8．2．4 铁路应用304
8．3 时间同步与传递应用306
8．3．1 高精度时间的提供是GNSS一大应用306
8．3．2 电力传输应用307
8．3．3 时间传递307
8．3．4 时间在通信领域的应用308
8．4 大众应用309
8．4．1 车辆信息系统309
8．4．2 人员跟踪和消费娱乐应用313
8．5 高精度测量与定位应用318
8．5．1 大地测量与测绘应用318
8．5．2 海洋测绘应用321
8．6 精准农业应用322
8．6．1 GNSS为精准农业提供技术支撑322
8．6．2 精准农业更多的是精准信息服务323
8．6．3 GNSS应用进入农业生产的各个领域324
8．7 环境监测与保护应用324
8．7．1 环境监测的关键在数据收集324
8．7．2 通过研究结果进行环境保护变化预测325
8．7．3 GNSS给环境保护带来好处良多325
8．8 空间与大气等科学研究应用326
8．8．1 空间应用326
8．8．2 气象学应用330
8．9 GNSS的军事应用330
8．9．1 军事应用概述330
8．9．2 抗干扰是军用GNSS首要考虑要素333
8．9．3 军用GNSS接收机的发展阶段339
8．10 GNSS的服务339
8．10．1 基于GNSS的服务339
8．10．2 车辆信息服务（车联网）340
8．10．3 位置服务（LBS）343
8．10．4 应急救援服务349
8．10．5 休闲娱乐服务350
第9章　GNSS产业与市场353
9．1 概述354
9．2 GNSS产业355
9．2．1 卫星导航产业体系355
9．2．2 卫星导航的产业链356
9．2．3 卫星导航产业的企业分类356
9．3 GNSS市场357
9．3．1 复杂的市场357
9．3．2 市场的特征357
9．3．3 市场范畴、细分和价值链358
9．3．4 GNSS市场的独特之处358
9．4 全球GNSS市场的发展动向与趋势360
9．4．1 GNSS系统与产业面临的重大转折360
9．4．2 GNSS产业全球市场规模与产值361
9．4．3 全球GNSS产业的区域特性362
9．4．4 全球GNSS产业的行业分布362
9．4．5 全球GNSS产业技术的发展趋势363
9．4．6 GNSS规模最大的两个应用市场364
9．5 我国北斗市场的现状和发展前景370
9．5．1 北斗产业面临的机遇和挑战370
9．5．2 市场的需求和经济规模分析374
9．5．3 北斗产业的新常态和新兴产业的风向标380
第10章　GNSS系统演变升级和新时空服务体系发展383
10．1 概述384
10．1．1 工业文明向信息文明发展的时代转折特点384
10．1．2 信息时代社会经济发展的牛鼻子385
10．1．3 泛在服务来源于市场驱动和科技牵引的双重作用385
10．1．4 中国时空服务是信息时代的大框架386
10．2 GNSS可能的演变途径387
10．2．1 PNT是GNSS未来发展的一个选项387
10．2．2 新时空服务为北斗开创一片新天地396
10．2．3 新时空服务体系才是真正的未来系统396
10．3 中国时空服务体系的基本概念398
10．3．1 概述398
10．3．2 中国新时空服务的理论与前期基础400
10．3．3 中国新时空服务体系的定义400
10．4 新时空服务体系是我国导航产业发展的远大蓝图400
10．4．1 时间和空间是人类社会发展的两个基本参照系400
10．4．2 卫星导航已真正成为时间空间信息全球化一体化提供的基础401
10．4．3 泛在导航需要多系统集成融合401
10．4．4 新时空服务体系保障泛在导航从现在走向未来401
10．5 中国新时空服务体系架构402
10．5．1 中国新时空体系的整体愿景402
10．5．2 新时空体系的总体战略403
10．5．3 新时空服务体系三大组成板块406
10．6 新时空服务体系的技术经济可行性分析410
10．7 结论410
参考文献411