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卫星导航基础原理

作者: 袁洪译

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2017-07

版次: 1

ISBN: 9787121312922

定价: 69.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 280页

字数: 448千字

正文语种: 简体中文

丛书: 国防电子信息技术丛书

分类: 工程技术

16人买过

本书系统、透彻地阐述了卫星导航系统的各项相关内容，包括卫星导航基础简介、轨道、信号体制、接收机、误差分析、差分定位、组合导航及应用等。本书的主要特色是并未专注于某一现有的导航系统，而是以通俗易懂的语言描述卫星导航系统的基本原理和运算公式，且涵盖了卫星导航系统的通用原理。此外，本书使用了MATLAB作为编程工具，对重要的概念和技术进行阐述。    本书以尽量少的数学知识来解释卫星导航的基础原理，避免使用各类复杂的方程，其首要原则是帮助读者理解相关的理论知识，并通过一些实际案例使读者逐步建立相应的知识体系。此外，本书通过MATLAB仿真来解决相应问题，从而使读者理解在不同配置下导航信号及系统的运行方式。本书还讨论了卫星导航的实施和应用以及相应的专题，如卡尔曼滤波和电离层。代码下载网址：http：//booksite.elsevier.com/9780127999494/学习目标● 了解卫星导航系统是如何工作的● 了解从事卫星导航系统工作时，如何提高效率● 学会使用MATLAB进行仿真，建立可视化的概念● 学会多种技术实现方法● 掌握卫星导航系统*重要的应用　　Rajat Acharya博士为印度空间研究组织（ISRO）的科学家，多年来致力于印度的卫星导航系统（IRNSS）及增强系统（GAGAN）的研究，其主要贡献为电离层建模。任教于联合国亚太空间科学与教育中心（CSSTE-AP），为硕士研究生讲授有关于卫星通信和卫星导航方面的课程；另外，他也是古吉拉特大学的客座教授，为学生讲授地球信息科学和卫星通信的学位课程。

　　袁洪：研究员，博士生导师；1995年在中国科学院陕西天文台取得博士学位，先后在中国科学院武汉物理与数学研究所和中国科学院光电研究院从事科研工作，主要研究领域涉及电离层探测、卫星导航、多源融合导航等。
徐颖：中国科学院光电研究院研究员，博士生导师，从事卫星导航、导航与通信融合、新型信号体制、信号同步算法等方面的研究工作。中国专利审查技术专家，中国科学院青年创新促进会会员，多家SCI/EI期刊审稿专家。
　　陈夏兰：中国科学院光电研究院工程师，2012年在北京航空航天大学取得硕士学位，研究方向为新型卫星导航信号体制、接收机设计、多源融合导航等。

第1章  导航概述
1．1  引言
1．1．1  本书的组织结构
1．2  导航
1．2．1  导航的历史
1．2．2  导航系统的分类
1．3  位置参考
1．3．1  参考系
1．4  无线电导航系统
1．4．1  引航型系统
1．4．2  导向型系统
1．4．3  航位推算系统
思考题
参考文献
第2章  卫星导航
2．1  卫星导航
2．1．1  卫星导航的概念
2．1．2  导航服务
2．1．3  服务参数
2．1．4  卫星导航的分类
2．2  组成结构
2．3  控制段
2．3．1  监测站
2．3．2  地面天线
2．3．3  主控站
2．3．4  导航时间
思考题
参考文献
第3章  卫星轨道
3．1  开普勒定律和轨道参数
3．1．1  椭圆
3．1．2  椭圆轨道
3．2  卫星轨道相对地球的方向参数
3．2．1  轨道方向参数
3．3  卫星轨道摄动
3．3．1  摄动参数
3．3．2  轨道摄动对系统的影响
3．4  不同类型的轨道
3．5  轨道参数的选择
思考题
参考文献
第4章  导航信号
4．1  导航信号
4．1．1  组成结构
4．2  导航电文
4．2．1  电文内容
4．2．2  电文结构
4．2．3  电文频谱
4．2．4  检错与纠错
4．2．5  本节附录
4．3  测距码
4．3．1  伪随机噪声序列
4．3．2  测距码的调制
4．3．3  导航信号中扩频码的作用
4．4  加密
4．4．1  安全要求
4．4．2  鉴权要求
4．5  多址
4．5．1  码分多址
4．5．2  频分多址
4．6  数字调制
4．6．1  载波波形
4．6．2  调制技术
4．6．3  交替二进制偏移载波（Alt-BOC）调制
4．7  典型链路计算
思考题
参考文献
第5章  导航接收机
5．1  导航接收机
5．1．1  通用接收机
5．1．2  用户接收机的类型
5．1．3  测量、处理及估计
5．1．4  接收机中的噪声
5．2  用户接收机的功能单元
5．2．1  典型结构
5．2．2  射频接口
5．2．3  射频前端
5．2．4  基带信号处理器
5．2．5  伪距测量
5．2．6  导航定位解算
思考题
参考文献
第6章  定位解算
6．1  基本概念
6．2  观测方程的建立
6．3  线性化
6．4  位置解算
6．5  位置解算的其他方法
6．5．1  非线性化测距方程的解算
6．5．2  其他方法
6．6  速度估计
思考题
参考文献
第7章  误差和误差修正
7．1  误差范围
7．1．1  误差源
7．2  控制段误差
7．2．1  星历误差
7．3  空间段误差
7．3．1  卫星钟差
7．3．2  卫星码偏差
7．4  传播误差和用户段误差
7．4．1  传播误差
7．4．2  用户段误差
7．4．3  总误差
7．5  误差抑制技术
7．5．1  基于参考站的修正
7．5．2  误差的估计
7．6  误差对定位的影响
7．6．1  精度因子
7．6．2  水平和垂直精度因子
7．6．3  加权最小二乘解
7．7  误差预算和性能
思考题
参考文献
第8章  差分定位
8．1  差分定位
8．1．1  基本原理
8．1．2  主要误差分析
8．1．3  差分定位的分类
8．2  差分修正技术
8．2．1  基于伪距的差分定位
8．2．2  基于载波相位的差分定位
8．3  差分系统的实现
思考题
参考文献
第9章  专题
9．1  卡尔曼滤波
9．1．1  卡尔曼滤波介绍
9．1．2  卡尔曼滤波基础
9．1．3  滤波方程推导
9．1．4  卡尔曼滤波应用
9．2  电离层
9．2．1  电离层的基本结构
9．2．2  赤道区域电离层
9．2．3  电离层模型
9．2．4  其他电离层估计方法
思考题
参考文献
第10章  应用
10．1  概述
10．1．1  相对于其他导航系统的优势
10．2  应用概述
10．2．1  应用的体系结构
10．2．2  应用一览
10．3  具体应用
10．3．1  测姿
10．3．2  时间传递
参考文献
附录A  卫星导航系统简介
内容简介:
本书系统、透彻地阐述了卫星导航系统的各项相关内容，包括卫星导航基础简介、轨道、信号体制、接收机、误差分析、差分定位、组合导航及应用等。本书的主要特色是并未专注于某一现有的导航系统，而是以通俗易懂的语言描述卫星导航系统的基本原理和运算公式，且涵盖了卫星导航系统的通用原理。此外，本书使用了MATLAB作为编程工具，对重要的概念和技术进行阐述。本书以尽量少的数学知识来解释卫星导航的基础原理，避免使用各类复杂的方程，其首要原则是帮助读者理解相关的理论知识，并通过一些实际案例使读者逐步建立相应的知识体系。此外，本书通过MATLAB仿真来解决相应问题，从而使读者理解在不同配置下导航信号及系统的运行方式。本书还讨论了卫星导航的实施和应用以及相应的专题，如卡尔曼滤波和电离层。代码下载网址：http：//booksite.elsevier.com/9780127999494/学习目标● 了解卫星导航系统是如何工作的● 了解从事卫星导航系统工作时，如何提高效率● 学会使用MATLAB进行仿真，建立可视化的概念● 学会多种技术实现方法● 掌握卫星导航系统*重要的应用
作者简介:
　　Rajat Acharya博士为印度空间研究组织（ISRO）的科学家，多年来致力于印度的卫星导航系统（IRNSS）及增强系统（GAGAN）的研究，其主要贡献为电离层建模。任教于联合国亚太空间科学与教育中心（CSSTE-AP），为硕士研究生讲授有关于卫星通信和卫星导航方面的课程；另外，他也是古吉拉特大学的客座教授，为学生讲授地球信息科学和卫星通信的学位课程。

　　袁洪：研究员，博士生导师；1995年在中国科学院陕西天文台取得博士学位，先后在中国科学院武汉物理与数学研究所和中国科学院光电研究院从事科研工作，主要研究领域涉及电离层探测、卫星导航、多源融合导航等。
徐颖：中国科学院光电研究院研究员，博士生导师，从事卫星导航、导航与通信融合、新型信号体制、信号同步算法等方面的研究工作。中国专利审查技术专家，中国科学院青年创新促进会会员，多家SCI/EI期刊审稿专家。
　　陈夏兰：中国科学院光电研究院工程师，2012年在北京航空航天大学取得硕士学位，研究方向为新型卫星导航信号体制、接收机设计、多源融合导航等。
目录:
第1章  导航概述
1．1  引言
1．1．1  本书的组织结构
1．2  导航
1．2．1  导航的历史
1．2．2  导航系统的分类
1．3  位置参考
1．3．1  参考系
1．4  无线电导航系统
1．4．1  引航型系统
1．4．2  导向型系统
1．4．3  航位推算系统
思考题
参考文献
第2章  卫星导航
2．1  卫星导航
2．1．1  卫星导航的概念
2．1．2  导航服务
2．1．3  服务参数
2．1．4  卫星导航的分类
2．2  组成结构
2．3  控制段
2．3．1  监测站
2．3．2  地面天线
2．3．3  主控站
2．3．4  导航时间
思考题
参考文献
第3章  卫星轨道
3．1  开普勒定律和轨道参数
3．1．1  椭圆
3．1．2  椭圆轨道
3．2  卫星轨道相对地球的方向参数
3．2．1  轨道方向参数
3．3  卫星轨道摄动
3．3．1  摄动参数
3．3．2  轨道摄动对系统的影响
3．4  不同类型的轨道
3．5  轨道参数的选择
思考题
参考文献
第4章  导航信号
4．1  导航信号
4．1．1  组成结构
4．2  导航电文
4．2．1  电文内容
4．2．2  电文结构
4．2．3  电文频谱
4．2．4  检错与纠错
4．2．5  本节附录
4．3  测距码
4．3．1  伪随机噪声序列
4．3．2  测距码的调制
4．3．3  导航信号中扩频码的作用
4．4  加密
4．4．1  安全要求
4．4．2  鉴权要求
4．5  多址
4．5．1  码分多址
4．5．2  频分多址
4．6  数字调制
4．6．1  载波波形
4．6．2  调制技术
4．6．3  交替二进制偏移载波（Alt-BOC）调制
4．7  典型链路计算
思考题
参考文献
第5章  导航接收机
5．1  导航接收机
5．1．1  通用接收机
5．1．2  用户接收机的类型
5．1．3  测量、处理及估计
5．1．4  接收机中的噪声
5．2  用户接收机的功能单元
5．2．1  典型结构
5．2．2  射频接口
5．2．3  射频前端
5．2．4  基带信号处理器
5．2．5  伪距测量
5．2．6  导航定位解算
思考题
参考文献
第6章  定位解算
6．1  基本概念
6．2  观测方程的建立
6．3  线性化
6．4  位置解算
6．5  位置解算的其他方法
6．5．1  非线性化测距方程的解算
6．5．2  其他方法
6．6  速度估计
思考题
参考文献
第7章  误差和误差修正
7．1  误差范围
7．1．1  误差源
7．2  控制段误差
7．2．1  星历误差
7．3  空间段误差
7．3．1  卫星钟差
7．3．2  卫星码偏差
7．4  传播误差和用户段误差
7．4．1  传播误差
7．4．2  用户段误差
7．4．3  总误差
7．5  误差抑制技术
7．5．1  基于参考站的修正
7．5．2  误差的估计
7．6  误差对定位的影响
7．6．1  精度因子
7．6．2  水平和垂直精度因子
7．6．3  加权最小二乘解
7．7  误差预算和性能
思考题
参考文献
第8章  差分定位
8．1  差分定位
8．1．1  基本原理
8．1．2  主要误差分析
8．1．3  差分定位的分类
8．2  差分修正技术
8．2．1  基于伪距的差分定位
8．2．2  基于载波相位的差分定位
8．3  差分系统的实现
思考题
参考文献
第9章  专题
9．1  卡尔曼滤波
9．1．1  卡尔曼滤波介绍
9．1．2  卡尔曼滤波基础
9．1．3  滤波方程推导
9．1．4  卡尔曼滤波应用
9．2  电离层
9．2．1  电离层的基本结构
9．2．2  赤道区域电离层
9．2．3  电离层模型
9．2．4  其他电离层估计方法
思考题
参考文献
第10章  应用
10．1  概述
10．1．1  相对于其他导航系统的优势
10．2  应用概述
10．2．1  应用的体系结构
10．2．2  应用一览
10．3  具体应用
10．3．1  测姿
10．3．2  时间传递
参考文献
附录A  卫星导航系统简介

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