轉發式衛星導航原理 9787030255709 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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施滸立，孫希延，李誌剛 著

圖書標籤:

• 衛星導航
• 轉發式衛星導航
• GNSS
• 導航定位
• 通信
• 信號處理
• 空間技術
• 電子工程
• 雷達
• 精密定位

店鋪： 韻讀圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030255709

商品編碼：29641077043

包裝：精裝

齣版時間：2009-10-01

圖書基本信息
圖書名稱	轉發式衛星導航原理	作者	施滸立,孫希延,李誌剛
定價	48.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030255709	齣版日期	2009-10-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	精裝
開本	16開	商品重量	0.558Kg

內容簡介

本書在繼承和吸收GPS類直播式衛星導航優勢和特色的基礎上，深入分析和總結瞭由我國科學傢自主發明和實踐的基於同步通信衛星的轉發式衛星導航係統，包括定位、測速、測姿和授時的原理等，並對轉發式衛星導航係統中存在的誤差問題作瞭較深入的分析，對係統的工程實用化問題進行瞭探討和論證。 　　本書可供從事和關心衛星導航的大學生、研究生、科技工作者在開展導航係統學習、研究、開發和應用時參閱。

作者簡介

目錄

序 前言 章 衛星導航概論 　1.1 外衛星導航定位係統的現狀 　1.2 衛星導航定位技術的發展趨勢 　1.3 發展我國自主衛星導航係統麵臨的關鍵技術 　參考文獻 第2章 轉發式衛星導航定位原理 　2.1 轉發式衛星導航設計理念 　2.2 轉發式衛星導航係統組成 　2.3 高空位置測量基準和衛星精密測定軌原理 　　2.3.1 高空衛星位置測量基準 　　2.3.2 衛星精密測軌定軌原理 　　2.3.3 衛星測軌方法 　　2.3.4 衛星軌道的預報 　2.4 僞碼測距原理和僞距概念 　　2.4.1 僞碼測距原理 　　2.4.2 僞距概念 　　2.4.3 信號體製 　2.5 轉發式衛星導航的定位原理 　　2.5.1 坐標係 　　2.5.2 僞距空間交會定位原理 　　2.5.3 載波相位測量定位原理 　　2.5.4 多普勒定位工作原理 　2.6 轉發式衛星導航定位數學模型 　　2.6.1 虛擬原子鍾概念及模型 　　2.6.2 虛擬星座概念及模型 　　2.6.3 導航測軌一體化及復閤模型 　　2.6.4 地球橢球麵約束模型 　　2.6.5 相對僞距差概念及雙麯麵交會模型 　　2.6.6 小結 　參考文獻 第3章 定位測量方程解的探討 　3.1 定位測量方程球麵交會解的求解方法 　　3.1.1 綫性化迭代求解法 　　3.1.2 小二乘法 　　3.1.3 二分均衡迭代解法 　　3.1.4 高階消元解法 　3.2 高程約束的衛星定位測量方程的求解 　　3.2.1 橢球約束方程全微分處理解法 　　3.2.2 高程約束微分處理解法 　　3.2.3 地球橢球方程在方程組外作為約束條件的解法 　　3.2.4 地球高程作為約束條件時的二分均衡迭代解法 　　3.2.5 小結 　3.3 定位測量方程的雙麯麵交會解的求解方法 　3.4 解性能探討 　　3.4.1 方程組性態分析 　　3.4.2 係數矩陣的奇異特性 　　3.4.3 右端項準確化 　　3.4.4 解的迭代格式 　　3.4.5 誤差量未知數化 　　3.4.6 約束解 　　3.4.7 多導航信息融閤解 　　3.4.8 冗餘解 　　3.4.9 小結 　參考文獻 第4章 轉發式衛星導航的測速原理 　4.1 轉發式衛星導航測速設計理念 　4.2 多普勒測速原理 　4.3 頻率偏移分解 　　4.3.1 轉發式衛星導航下行載頻生成原理 　　4.3.2 轉發式衛星導航下行載波頻漂分析 　4.4 頻率改正的多普勒測速原理 　　4.4.1 上行頻率實時調整方法 　　4.4.2 廣播用戶頻率修正模型 　4.5 差頻多普勒測速原理 　　4.5.1 雙頻測速方式 　　4.5.2 雙頻測速對係統中相關頻率源的要求 　　4.5.3 雙頻頻差測試 　4.6 卡爾曼濾波實現轉發式衛星的動態定位及測速 　參考文獻 第5章 轉發式衛星導航測姿原理 　5.1 姿態確定的數學背景 　　5.1.1 方嚮餘弦 　　5.1.2 四元數 　　5.1.3 歐拉角 　5.2 坐標轉換確定姿態原理 　5.3 矢量小二乘法確定姿態原理 　5.4 利用轉發式衛星導航確定姿態的狀態估計法 　　5.4.1 雙差乾涉觀測 　　5.4.2 運動模型和姿態動力學 　5.5 轉發式衛星測姿精度的分析 　參考文獻 第6章 轉發式衛星導航授時原理 　6.1 時間概念 　6.2 轉發式衛星授時基礎 　　6.2.1 CAPST 　　6.2.2 時間傳遞 　6.3 CAPS定時 　　6.3.1 用戶相對於CAPS時間的鍾差 　　6.3.2 CAPS定時原理 　　6.3.3 CAPS定時誤差分析 　　6.3.4 CAPS定時方法 　6.4 CAPS校頻 　　6.4.1 時差法校頻 　　6.4.2 數字綜閤法校頻 　6.5 其他高精度時間傳遞方法 　　6.5.1 衛星雙嚮時間比對技術 　　6.5.2 載波相位法 　參考文獻 第7章 係統誤差分析 　7.1 誤差定義 　7.2 誤差方程討論 　　7.2.1 經典衛星定位的誤差方程 　　7.2.2 經典衛星導航的幾何精度因子 　　7.2.3 測速精度分析 　7.3 誤差源分析 　　7.3.1 衛星的主要誤差 　　7.3.2 信號傳播中的主要誤差 　　7.3.3 與接收設備有關的誤差 　7.4 誤差改正模型 　　7.4.1 誤差逼近修正模型 　　7.4.2 求差法 　　7.4.3 標校解 　　7.4.4 差分解 　　7.4.5 測量反饋修正法 　　7.4.6 冗餘法和數據平滑 　參考文獻 第8章 轉發式衛星導航工程化論證 　8.1 功率保證 　　8.1.1 傳輸方程 　　8.1.2 傳輸損耗和噪聲 　　8.1.3 衛星鏈路分析 　8.2 星座布局優化 　　8.2.1 轉發式衛星導航全球係統星座仿真 　　8.2.2 亞洲局域係統星座仿真 　　8.2.3 中國局域係統星座仿真 　8.3 抗乾擾問題和生存能力 　　8.3.1 轉發式衛星導航係統乾擾特性 　　8.3.2 轉發式衛星導航係統乾擾門限 　　8.3.3 轉發式衛星導航係統乾擾的影響 　　8.3.4 抗乾擾問題 　8.4 通信導航一體化 　　8.4.1 概述 　　8.4.2 轉發式衛星導航係統中的通信係統 　參考文獻 第9章 轉發式衛星導航展望 　9.1 轉發式衛星導航係統的創新點 　9.2 轉發式衛星導航原理精度極高 　9.3 轉發式衛星導航的其他優勢 　9.4 市場呼喚轉發式衛星導航係統 　參考文獻 附錄 　附錄A 坐標係說明 　附錄B 坐標係之間的轉換 　附錄C 四元數與歐拉角之間的關係 　參考文獻

編輯推薦

文摘

序言

《衛星導航係統及其應用》 內容簡介 本書係統闡述瞭當前全球主流的衛星導航係統（GNSS）及其核心原理，並深入探討瞭這些係統在各個領域的廣泛應用。全書以嚴謹的科學態度，結閤最新的技術發展和工程實踐，為讀者構建瞭一個關於衛星導航的全麵認知框架。 第一部分：衛星導航係統概述與基本原理 本部分首先對衛星導航係統的發展曆程進行瞭簡要迴顧，重點介紹瞭全球四大主要衛星導航係統：美國的全球定位係統（GPS）、俄羅斯的格洛納斯係統（GLONASS）、歐洲的伽利略係統（Galileo）以及中國的北鬥衛星導航係統（BDS）。我們將逐一解析這些係統的發展背景、設計理念、星座布局以及各自的特點和優勢。 隨後，本書將深入淺齣地講解衛星導航係統的基本工作原理。這包括： 衛星星座設計： 詳細介紹不同GNSS係統的衛星數量、軌道參數（如軌道高度、傾角、軌道周期）、軌道類型（如中圓軌道MEO、地球靜止軌道GEO、傾斜地球同步軌道IGSO）以及星座構型（如三層、雙層、混閤構型）的設計原則，以及這些設計如何確保全球範圍內的連續覆蓋和可用性。 信號生成與傳播： 闡述GNSS衛星如何生成導航信號，信號的組成部分（如僞隨機噪聲碼PRN、導航電文、載波），以及信號在傳播過程中可能遇到的各種影響，例如電離層延遲、對流層延遲、多徑效應和衛星鍾差。 接收機工作流程： 詳細解析GNSS接收機如何捕獲、跟蹤衛星信號，如何解碼導航電文，如何測量僞距和載波相位，以及如何通過各種測量值進行導航定位。 定位原理： 深入講解基於僞距測量的三維定位原理，即“距離-距離”測量法（三邊測量法）和四邊測量法。在此基礎上，進一步介紹基於載波相位測量的精密定位技術，如實時動態（RTK）和精密單點定位（PPP），並分析其精度優勢和適用場景。 導航電文內容： 詳細解讀導航電文中包含的關鍵信息，包括衛星星曆（提供衛星精確軌道位置）、衛星鍾差（用於校正衛星原子鍾的誤差）、電離層模型參數、 almanac（包含所有衛星的概略軌道信息，用於快速捕獲信號）以及閏秒信息等。 誤差源分析與削弱： 全麵分析影響GNSS定位精度的各種誤差源，包括衛星鍾差、軌道誤差、電離層和對流層延遲、接收機硬件誤差、多徑效應、接收機鍾差以及視綫遮擋等。在此基礎上，詳細介紹常用的誤差削弱技術，如差分技術（DGPS）、組閤導航技術、多頻信號利用、接收機天綫設計以及先進的濾波算法。 第二部分：衛星導航係統的關鍵技術與發展趨勢 本部分將聚焦於支撐衛星導航係統運行和不斷發展的關鍵技術，並展望未來的發展方嚮。 高精度導航技術： 差分GPS（DGPS）： 介紹陸地差分、廣域差分（WADGPS）和星基差分（SBAS）等差分技術的原理、實現方式以及在提高定位精度方麵的作用。 實時動態（RTK）技術： 詳細闡述RTK技術的工作原理，包括基站和移動站的配閤、模糊度固定、載波相位測量以及數據傳輸協議。分析RTK在測量、工程、農林等領域的應用。 精密單點定位（PPP）技術： 解釋PPP技術如何利用精密星曆和鍾差信息實現單接收機的高精度定位，並介紹PPP-RTK等融閤技術。 多模/多頻接收機技術： 分析不同GNSS係統共存以及同一係統多頻率信號的優勢，介紹多模/多頻接收機如何通過融閤不同係統的信號來提高可用性、可靠性和精度。 抗乾擾與抗欺騙技術： 乾擾的類型與機理： 介紹常見的乾擾源（如雷達、通信設備、惡意乾擾器）以及乾擾對GNSS信號的影響。 乾擾抑製技術： 探討波束形成天綫、自適應濾波、信號識彆與抑製等抗乾擾技術。 欺騙信號的識彆與防禦： 分析欺騙攻擊的原理，介紹利用信號特徵分析、多源信息融閤等方法來檢測和防禦欺騙信號。 組閤導航技術： 慣性導航係統（INS）： 詳細介紹INS的基本原理，包括加速度計和陀螺儀的工作方式，以及其在短時間內的獨立定位能力。 GNSS/INS組閤導航： 深入探討GNSS與INS融閤的必要性，並詳細介紹卡爾曼濾波（KF）、擴展卡爾曼濾波（EKF）、無跡卡爾曼濾波（UKF）等濾波算法在融閤過程中的應用，以實現更連續、更可靠、更高精度的定位。 其他傳感器融閤： 簡要介紹輪速計、磁力計、氣壓計等其他傳感器與GNSS/INS的融閤應用，以進一步提升導航性能。 低成本GNSS芯片與模組： 介紹當前GNSS芯片和模組在小型化、低功耗、低成本方麵的技術進展，以及這些進展如何推動GNSS在消費電子産品中的普及。 GNSS與其他定位技術融閤： 探討GNSS與Wi-Fi定位、藍牙信標定位、蜂窩網絡定位、室內定位技術（如UWB、視覺裏程計）的融閤，以實現室內外無縫連續的定位服務。 第三部分：衛星導航係統的廣泛應用 本部分將係統展示衛星導航技術在各行各業的豐富應用，體現其作為現代社會基礎設施的重要地位。 交通運輸領域： 車輛導航與定位： 從車載導航係統到ADAS（高級駕駛輔助係統）和自動駕駛，詳細闡述GNSS在汽車領域的應用。 航空導航： 介紹GNSS在飛機起降、航路導航、搜救等方麵的應用，以及對傳統導航方式的替代。 船舶導航： 講解GNSS在船舶定位、航綫規劃、避碰、港口作業等方麵的作用。 鐵路運輸： 介紹GNSS在列車自動運行、調度指揮、貨運追蹤等方麵的應用。 測繪與地理信息： 高精度地形測繪： 闡述RTK和PPP技術在地圖繪製、土地測量、工程放樣中的核心作用。 地理信息係統（GIS）： 介紹GNSS作為GIS數據采集的直接手段，如何構建和更新地理空間數據庫。 地球科學研究： 探討GNSS在地球動力學研究（如闆塊運動、地殼形變）、大氣探測（如電離層、對流層延遲測量）等方麵的應用。 應急響應與公共安全： 搜救行動： 介紹GNSS在定位遇險人員、規劃搜救路綫、指揮協調中的關鍵作用。 災害監測與預警： 闡述GNSS在監測地震、滑坡、火山爆發等自然災害時的形變測量能力。 警務與消防： 介紹GNSS在警車調度、犯罪現場勘查、人員定位等方麵的應用。 時間和授時： 高精度時間同步： 深入講解GNSS作為全球最高精度的時間源之一，如何為通信網絡、金融交易、電力係統等提供精確的授時服務。 授時誤差的分析與修正： 介紹衛星鍾差、信號傳播延遲等因素對授時精度的影響，以及相應的修正方法。 大眾消費領域： 智能手機與穿戴設備： 介紹GNSS在位置服務、導航、運動記錄、共享齣行等方麵的普及應用。 共享經濟： 闡述GNSS在共享單車、共享汽車、無人機配送等場景中的定位與調度作用。 智慧城市： 探討GNSS在智能交通、公共設施管理、環境監測等方麵的貢獻。 農業與林業： 精準農業： 介紹GNSS在農田測繪、變量施肥、精準播種、農藥噴灑、作物監測等方麵的應用，提高農業生産效率和資源利用率。 林業管理： 講解GNSS在森林資源調查、病蟲害監測、防火巡檢等方麵的作用。 其他新興應用： 低空飛行器（無人機）導航： 介紹GNSS在無人機自主飛行、航拍、偵察、物流配送等領域的關鍵性。 機器人導航： 探討GNSS在室外移動機器人、自主車輛等領域的定位與路徑規劃。 物聯網（IoT）設備定位： 介紹GNSS如何為各種聯網設備提供位置信息，實現智能化管理。 總結與展望 本書在係統介紹衛星導航係統原理和技術的同時，也著重於展現其在現實世界中的廣泛應用。隨著技術的不斷進步，未來的衛星導航係統將更加智能化、精準化、可靠化，並在更多領域發揮不可替代的作用。本書旨在為讀者提供一個深入瞭解衛星導航世界的窗口，無論是專業技術人員、學生學者，還是對該領域感興趣的普通讀者，都能從中獲得豐富的知識和啓發。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名是《轉發式衛星導航原理》，書號是9787030255709。 拿到這本書的時候，我滿懷期待，畢竟導航技術在現代社會的應用越來越廣泛，這本書的書名聽起來就非常專業，直指衛星導航的核心機製。我主要關注的是它對“轉發式”這一特定工作模式的闡述是否深入。翻開目錄，看到章節結構安排得很有層次感，從基礎理論到具體應用，脈絡清晰。我尤其感興趣的是它在信號處理和定位算法上的論述，希望能夠從中找到一些前沿的思路。不過，由於我對相關基礎知識的掌握程度有限，初讀時感覺有些吃力，很多數學推導和公式需要反復琢磨，這可能說明這本書的深度是偏嚮於研究人員或高年級學生的。我對其中關於誤差源分析和抑製方法的介紹抱有很高的期望，因為這直接關係到導航係統的實際精度。總體來說，這本書的排版和印刷質量都很不錯，文字也比較嚴謹，可以看齣是下瞭真功夫的。希望通過細緻研讀，能對這個領域建立一個全麵且紮實的認知框架。我對它如何平衡理論的深度與工程實踐的結閤點非常好奇，這通常是這類專業書籍能否真正打動讀者的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

從裝幀設計上看，這本書雖然樸實，但透著一股嚴肅的學術氣息，封麵和內文設計都體現瞭對知識本身的尊重。我的閱讀體驗是，這本書需要一個相對安靜、不受乾擾的環境來細細品味。我發現作者在描述一些關鍵概念時，會采用一種對比性的敘述方式，比如將兩種不同的濾波算法進行優劣對比，這種結構讓讀者能夠非常直觀地把握不同技術路徑的權衡取捨。例如，在處理信號衰減和乾擾抑製的章節，作者不僅僅是羅列瞭現有技術，更深入探討瞭它們在資源受限場景下的性能邊界。這使得讀者在麵對實際工程限製時，能夠做齣更加明智的技術選型決策。這本書的價值，我認為更多體現在它提供瞭一種係統性的、多維度的分析框架，而不是僅僅局限於介紹某個孤立的技術點。它成功地將天體測量學的嚴謹性與現代信息科學的靈活性結閤瞭起來，構築瞭一個堅實的知識殿堂。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的評價是：它是一部極具挑戰性但迴報豐厚的專業著作。我注意到作者在引用文獻時，涵蓋瞭從經典的奠基性工作到近幾年的國際頂級會議論文，顯示齣作者對該領域研究脈絡的全麵掌控。書中的圖錶繪製得非常清晰細緻，每一個示意圖都承載瞭大量的信息量，配閤文字解讀，極大地降低瞭理解復雜流程圖的難度。我花瞭大量時間研究瞭其中關於時鍾同步和頻率閤成的部分，發現它對現代導航係統的魯棒性設計提供瞭非常重要的理論支撐。與其他同類書籍相比，它在處理非綫性問題時的數學工具選擇顯得尤為成熟和高效。雖然這本書的受眾定位明確，可能不太適閤完全沒有理工科背景的讀者，但對於研究生甚至初入職場的科研人員來說，它更像是一本可以反復閱讀、常讀常新的參考手冊。它迫使讀者動腦筋去思考，而不是被動接受信息，這種思維上的訓練本身就價值連城。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，對於我們這些長期在空間信息領域摸爬滾打的人來說，簡直就像是久旱逢甘霖。我之前接觸過一些泛泛而談的導航概論，但真正聚焦到“轉發式”這種特定架構，並進行係統性梳理的中文著作是相當少見的。這本書沒有浪費篇幅在那些已經被說爛的背景介紹上，而是直接切入核心——如何高效、準確地實現信號的捕獲、跟蹤與解算。我特彆欣賞作者在闡述復雜算法時，那種抽絲剝繭般的耐心和嚴謹。比如，它對多徑效應的建模和補償策略的討論，簡直是教科書級彆的範例，我甚至對照著自己的項目數據進行瞭驗證，發現書中的模型非常貼閤實際工程中的復雜環境。雖然書中的某些章節涉及的高級統計學方法讓我不得不去查閱額外的參考資料，但這恰恰說明瞭作者沒有選擇“注水”式的簡化處理，而是堅持瞭學術的深度和專業性。讀完一個段落，常常有一種豁然開朗的感覺，它不僅僅是知識的堆砌，更像是經驗的凝練和智慧的傳遞，讓人感覺物有所值。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始我有些擔心這本厚厚的書會是那種學院派的、脫離實際的理論大雜燴。畢竟衛星導航技術更新極快，理論跟不上實踐很容易就過時瞭。然而，這本書的厲害之處在於，它成功地將那些看似抽象的數學原理，通過非常貼近工程實際的例子串聯起來。我尤其喜歡它在討論係統架構時，總是會穿插一些實際案例的分析，比如某個特定任務環境下，選擇A方案比B方案的優勢在哪裏，以及背後的物理製約是什麼。這種“理論指導實踐，實踐反哺理論”的寫作手法，極大地增強瞭閱讀的趣味性和實用性。作者的語言風格非常沉穩、內斂，沒有過多花哨的修飾，每一個句子都仿佛經過瞭精密的計算，直擊要害。對於那些希望從工程層麵深入理解轉發機製的工程師來說，這本書無疑是一本不可多得的案頭寶典，它提供的不僅僅是“怎麼做”的答案，更是“為什麼”的深刻理解，這纔是區分優秀技術書籍和普通讀物的關鍵所在。