目錄
第1章 概論 1
1.1 GNSS概述 1
1.1.1 GNSS的發(fā)展歷史 2
1.1.2 GNSS的組成 3
1.2 GNSS的定位原理 10
1.2.1 測距定位 11
1.2.2 測距差定位 14
1.3 GNSS 的性能 16
1.3.1 精度 17
1.3.2 完好性 21
1.3.3 連續(xù)性 23
1.3.4 可用性 24
1.4 本章小結 27
習題1 27
第2章 坐標系、坐標轉換與時間系統(tǒng) 28
2.1 坐標系 28
2.1.1 地球參考模型 28
2.1.2 基本概念及定義 30
2.1.3 地心慣性坐標系 31
2.1.4 地心地固坐標系 32
2.1.5 當?shù)氐乩碜鴺讼?34
2.1.6 衛(wèi)星軌道坐標系 35
2.1.7 載體坐標系 36
2.2 坐標轉換 37
2.2.1 相同參考橢球共原點坐標系的坐標轉換 37
2.2.2 相同參考橢球不共原點坐標系的坐標轉換 43
2.2.3 不同參考橢球系之間的坐標轉換 45
2.3 時間系統(tǒng) 48
2.3.1 世界時系統(tǒng) 49
2.3.2 原子時系統(tǒng) 50
2.3.3 協(xié)調世界時 52
2.3.4 GNSS的時間系統(tǒng) 53
2.3.5 GNSS時間之間的轉換 58
2.4 本章小結 59
習題2 61
第3章 GNSS的信號 62
3.1 導航電文 62
vi | 新一代全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)原理與技術
3.1.1 電文類型 64
3.1.2 電文內容 64
3.1.3 電文編碼 72
3.1.4 電文編排 76
3.2 擴頻信號 77
3.2.1 直接序列擴頻 78
3.2.2 信號模型 80
3.2.3 PRN序列 80
3.2.4 擴頻信號的時域特性 85
3.2.5 擴頻信號的頻域特性 86
3.3 載波信號 92
3.3.1 導航信號的極化特性 92
3.3.2 頻率選擇 93
3.3.3 載波調制方式 95
3.3.4 恒包絡復用技術 98
3.4 擴頻調制技術 101
3.4.1 BPSK-R調制 101
3.4.2 BOC調制 103
3.4.3 MBOC調制 111
3.4.4 AltBOC調制 117
3.5 本章小結 123
習題3 125
第4章 GNSS信號的捕獲 126
4.1 信號捕獲的概況 126
4.1.1 信號捕獲過程 126
4.1.2 參數(shù)搜索范圍 127
4.2 信號捕獲的基本原理 129
4.2.1 相關函數(shù)及其特性 129
4.2.2 捕獲的二維搜索過程 131
4.3 信號捕獲的相關層處理 133
4.3.1 相關累加 133
4.3.2 計算過程 136
4.4 信號捕獲的搜索層處理 138
4.4.1 頻域并行搜索 138
4.4.2 時域并行搜索 140
4.5 信號捕獲的判決層處理 143
4.5.1 單次比較判決 143
4.5.2 多次比較判決 145
4.6 新一代GNSS信號的捕獲 148
4.6.1 BOC信號的捕獲 148
4.6.2 導頻通道的捕獲 151
4.7 信號捕獲工程設計實例 151
4.7.1 工程實例背景 151
4.7.2 捕獲模塊設計 152
4.8 本章小結 154
習題4 154
第5章 GNSS信號的跟蹤 155
5.1 信號跟蹤的概況 155
5.1.1 信號跟蹤處理過程 155
5.1.2 跟蹤時的其他處理 156
5.2 信號跟蹤的基本原理 158
5.2.1 載波跟蹤的基本原理 158
5.2.2 偽碼跟蹤的基本原理 159
5.3 載波跟蹤環(huán)路 160
5.3.1 基本組成 161
5.3.2 數(shù)控振蕩器 162
5.3.3 鑒相器 164
5.3.4 環(huán)路濾波器 165
5.3.5 跟蹤性能 167
5.4 偽碼跟蹤環(huán)路 169
5.4.1 基本組成 169
5.4.2 偽碼鑒相器 170
5.4.3 跟蹤性能 172
5.4.4 多徑誤差抑制 174
5.5 新一代GNSS信號的跟蹤 177
5.5.1 BOC信號的跟蹤 177
5.5.2 導頻通道的跟蹤 179
5.6 信號跟蹤設計實例 180
5.6.1 工程實例背景 180
5.6.2 跟蹤模塊設計 180
5.7 本章小結 182
習題5 183
第6章 單點PVT 信息處理 184
6.1 衛(wèi)星鐘差及位置 184
6.1.1 衛(wèi)星鐘差計算 185
6.1.2 衛(wèi)星位置計算 186
6.2 觀測量和方程 197
6.2.1 測距碼 198
6.2.2 載波相位 199
6.2.3 多普勒 201
6.3 基本單點定位 204
6.3.1 方程組與線性化 204
6.3.2 參數(shù)估計 205
6.3.3 偽距定位 207
6.4 速度測量處理 209
6.4.1 位置差分測速法 210
6.4.2 偽距變化率測速 211
6.5 終端授時解算 213
6.5.1 單向授時法 213
6.5.2 共視比對授時法 214
6.6 性能評估與設計實例 214
6.6.1 性能評估 215
6.6.2 設計實例 222
6.7 本章小結 230
習題6 231
第7章 高精度的定位技術 232
7.1 誤差源及特性 232
7.1.1 主要誤差 232
7.1.2 基本特性 236
7.2 定位技術發(fā)展 237
7.2.1 處理策略 237
7.2.2 定位技術 239
7.3 區(qū)域精密定位 241
7.3.1 RTD/RTK 241
7.3.2 網(wǎng)絡RTK 243
7.4 廣域精密定位 245
7.4.1 PPP 246
7.4.2 PPP-RTK 247
7.5 新一代系統(tǒng)定位 249
7.5.1 新一代系統(tǒng) 249
7.5.2 新定位模式 252
7.6 本章小結 255
習題7 255
第8章 導航接收機 257
8.1 導航接收天線 257
8.1.1 接收信號功率 257
8.1.2 天線性能指標 259
8.2 模擬前端處理 261
8.2.1 前置濾波放大 261
8.2.2 下變頻混頻 262
8.2.3 模數(shù)轉換 263
8.3 基帶信號處理 264
8.3.1 信號處理調度 264
8.3.2 捕獲牽引跟蹤 265
8.3.3 導航電文處理 266
8.3.4 測量值獲取 268
8.4 本章小結 270
習題8 270
參考文獻 271
附錄 272
附錄A 中英文對照縮寫表 272
附錄B Rinex數(shù)據(jù)格式 274
附錄C 習題答案 279