目 錄


第1章 緒論 1
1.1 導(dǎo)航的基本概念 1
1.2 導(dǎo)航的分類(lèi) 1
1.3 導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo) 4
1.4 無(wú)線電導(dǎo)航定位 5
1.4.1 電磁波 5
1.4.2 電磁波測(cè)量原理 8
1.4.3 無(wú)線電導(dǎo)航定位方法 12
1.5 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 15
1.5.1 北斗系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展 15
1.5.2 北斗系統(tǒng)的組成 16
1.5.3 北斗系統(tǒng)公開(kāi)服務(wù)區(qū) 17
1.5.4 北斗系統(tǒng)公開(kāi)服務(wù)性能指標(biāo) 18
1.5.5 北斗系統(tǒng)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化 18
習(xí)題 20
第2章 空間坐標(biāo)系統(tǒng)與時(shí)間系統(tǒng) 21
2.1 地球的運(yùn)動(dòng) 21
2.1.1 地球自轉(zhuǎn) 22
2.1.2 地球公轉(zhuǎn) 22
2.1.3 地球自轉(zhuǎn)角速度和線速度 23
2.1.4 地球公轉(zhuǎn)特性 24
2.1.5 地球自轉(zhuǎn)的意義 25
2.1.6 地球公轉(zhuǎn)的意義 25
2.2 坐標(biāo)系統(tǒng) 27
2.2.1 天球坐標(biāo)系 27
2.2.2 地球坐標(biāo)系 32
2.2.3 國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng) 36
2.2.4 北斗坐標(biāo)系統(tǒng)（BDCS） 39
2.3 時(shí)間系統(tǒng) 40
2.3.1 時(shí)間的基本概念 40
2.3.2 世界時(shí)系統(tǒng) 40
2.3.3 原子時(shí)系統(tǒng) 41
習(xí)題 44
第3章 衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)與星歷 45
3.1 開(kāi)普勒三定律 45
3.1.1 開(kāi)普勒第一定律 46
3.1.2 開(kāi)普勒第二定律 47
3.1.3 開(kāi)普勒第三定律 47
3.2 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道參數(shù) 48
3.3 二體問(wèn)題 50
3.3.1 衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)和受攝運(yùn)動(dòng) 50
3.3.2 二體問(wèn)題概述 51
3.3.3 真近點(diǎn)角fs的計(jì)算 59
3.4 衛(wèi)星的位置和運(yùn)行速度計(jì)算 60
3.4.1 衛(wèi)星位置的計(jì)算 60
3.4.2 衛(wèi)星運(yùn)行速度的計(jì)算 62
3.5 北斗衛(wèi)星星歷 63
3.5.1 北斗衛(wèi)星的廣播星歷 64
3.5.2 由廣播星歷計(jì)算BDS衛(wèi)星坐標(biāo) 65
3.5.3 由廣播歷書(shū)計(jì)算BDS衛(wèi)星坐標(biāo) 68
3.5.4 衛(wèi)星的精密星歷 69
習(xí)題 70
第4章 北斗導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào) 71
4.1 北斗衛(wèi)星的測(cè)距碼 71
4.1.1 偽隨機(jī)碼 71
4.1.2 Gold碼 72
4.1.3 BDS測(cè)距碼 73
4.2 載波信號(hào) 78
4.2.1 信號(hào)結(jié)構(gòu) 78
4.2.2 信號(hào)特性 78
4.3 導(dǎo)航電文 79
4.3.1 D1導(dǎo)航電文 80
4.3.2 D2導(dǎo)航電文 81
4.3.3 導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)碼糾錯(cuò)編碼 82
4.3.4 D1導(dǎo)航電文的內(nèi)容 84
4.3.5 D2導(dǎo)航電文的內(nèi)容 89
4.4 衛(wèi)星的信號(hào)強(qiáng)度與覆蓋 92
4.4.1 北斗衛(wèi)星的信號(hào)強(qiáng)度 92
4.4.2 BDS衛(wèi)星對(duì)地面的覆蓋 94
習(xí)題 97
第5章 北斗系統(tǒng)定位原理 98
5.1 基本概念 99
5.1.1 靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位 99
5.1.2 絕對(duì)定位和相對(duì)定位 100
5.1.3 差分定位 100
5.2 偽距法測(cè)量 101
5.2.1 偽距的概念 101
5.2.2 偽距測(cè)量 102
5.3 偽距觀測(cè)方程及定位計(jì)算 103
5.3.1 偽距觀測(cè)方程的建立和線性化 103
5.3.2 定位計(jì)算 104
5.4 載波相位觀測(cè)方程 107
5.4.1 載波相位測(cè)量原理 107
5.4.2 載波相位觀測(cè)方程 108
5.4.3 載波相位觀測(cè)的主要問(wèn)題 109
5.5 觀測(cè)衛(wèi)星的精度 109
5.5.1 北斗系統(tǒng)測(cè)量誤差 109
5.5.2 精度因子 112
5.5.3 衛(wèi)星的幾何分布 113
5.6 BDS相對(duì)定位 114
5.6.1 靜態(tài)相對(duì)定位 115
5.6.2 動(dòng)態(tài)相對(duì)定位 117
5.7 差分BDS 118
5.7.1 差分BDS的原理 118
5.7.2 差分BDS的分類(lèi) 118
5.7.3 位置差分 119
5.7.4 偽距差分 120
5.7.5 載波相位差分 120
習(xí)題 121
第6章 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī) 123
6.1 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)的組成與功能 123
6.2 北斗接收機(jī)的分類(lèi) 125
6.2.1 按接收機(jī)的工作原理分類(lèi) 125
6.2.2 按服務(wù)模式分類(lèi) 126
6.2.3 按接收機(jī)的用途分類(lèi) 126
6.2.4 按接收機(jī)的載波頻率分類(lèi) 126
6.2.5 按接收機(jī)的通道數(shù)分類(lèi) 127
6.3 北斗接收機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 127
6.4 北斗接收機(jī)天線 129
6.4.1 微帶天線的特點(diǎn) 129
6.4.2 微帶天線的基本結(jié)構(gòu) 130
6.4.3 微帶天線的圓極化 131
6.5 北斗接收機(jī)的前端 132
6.5.1 BDS接收機(jī)射頻前端系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 133
6.5.2 信噪比 137
6.5.3 信噪系數(shù) 137
6.5.4 靈敏度 138
6.6 BDS接收機(jī)的信號(hào)解調(diào) 139
6.6.1 模擬正交解調(diào) 139
6.6.2 數(shù)字正交解調(diào) 140
6.7 BDS接收機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 143
6.7.1 導(dǎo)航型終端 143
6.7.2 測(cè)量型終端 144
6.7.3 定時(shí)型終端 145
6.7.4 位置報(bào)告/短報(bào)文型終端 147
習(xí)題 149
第7章 北斗系統(tǒng)信號(hào)的捕獲與跟蹤 150
7.1 BDS軟件接收機(jī) 150
7.2 BDS信號(hào)的捕獲 152
7.2.1 BDS信號(hào)捕獲原理 152
7.2.2 捕獲關(guān)鍵參數(shù)分析 154
7.3 捕獲算法 157
7.3.1 串行搜索捕獲算法 157
7.3.2 FFT頻域捕獲算法 158
7.3.3 基于循環(huán)相關(guān)的快速捕獲算法 160
7.3.4 捕獲算法性能對(duì)比 162
7.4 BDS信號(hào)的跟蹤 163
7.5 載波跟蹤環(huán) 167
7.6 碼跟蹤環(huán) 169
7.7 BDS接收機(jī)中的跟蹤環(huán) 172
7.8 多路徑效應(yīng) 174
習(xí)題 176
第8章 GPS和其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 177
8.1 GPS 177
8.1.1 GPS的組成 177
8.1.2 GPS的信號(hào) 178
8.1.3 GPS的導(dǎo)航電文 180
8.1.4 GPS衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)制 182
8.1.5 GPS的時(shí)間和坐標(biāo)系統(tǒng) 183
8.1.6 GPS的定位精度 184
8.1.7 廣域差分增強(qiáng)系統(tǒng) 184
8.2 GLONASS 184
8.2.1 GLONASS的組成 185
8.2.2 GLONASS的信號(hào) 185
8.2.3 GLONASS的導(dǎo)航電文 186
8.2.4 GLONASS的時(shí)間和坐標(biāo)系統(tǒng) 186
8.2.5 GLONASS的標(biāo)準(zhǔn)精度 187
8.2.6 GLONASS的應(yīng)用范圍 187
8.3 Galileo系統(tǒng) 188
8.3.1 Galileo系統(tǒng)的組成 188
8.3.2 Galileo系統(tǒng)的信號(hào) 189
8.3.3 Galileo系統(tǒng)的服務(wù) 190
參考文獻(xiàn) 192