《卫星导航系统概论(第二版)》介绍了卫星导航常用的坐标系统、时间系统和卫星轨道确定的基础知识,在此基础上较全面地介绍了当前国际上主要的卫星导航系统-GPS、GLONASS和北斗卫星导航系统的系统组成、信号格式、导航定位的工作原理等,同时介绍了各类增强系统和卫星导航领域的新技术,并对卫星导航定位技术在国民经济与军事领域的应用进行了展望。
《卫星导航系统概论(第二版)》可作为本科生和研究生学习卫星导航知识的教材,也可作为相关专业科研人员的参考用书。
本书第一版于2005年出版。虽然国内外卫星导航方面的教材很多,但在当时的情况下,对我国北斗卫星导航系统(简称北斗系统)进行全面介绍的教材并不多见。本书第一版吸收了北斗系统当时的最新资料,对北斗系统进行了较全面的介绍,一定程度上满足了当时的教学需求,对普及北斗系统知识起到了一定作用。
本书第一版出版至今已经十年有余,国内外卫星导航系统发生了翻天覆地的变化,取得了显著的进展,尤其是我国的北斗系统,已从试运行的工程试验“北斗双星系统”发展至覆盖亚太地区的三维导航定位系统,其组成结构、体系、定位原理等方面都已发生了相当大的变化,因此很有必要综合目前各卫星导航系统发展的最新进展对本书第一版进行全面的修订。
本书是为导航工程等相关专业本科生学习卫星导航课程而编写的教材,在内容编排方面学时数要比课程标准要求的多一些,具体使用时,有些内容可以根据实际需要做一些取舍。同时,本书也可以作为相关专业人员的参考书。
本书共分8章。第1章、第6章、第8章由边少锋撰写,第2章由边少锋、李厚朴共同撰写,第3章由李厚朴撰写,第4章和第5章由纪兵、李厚朴共同撰写,第7章由纪兵撰写。全书最后由边少锋统稿。
本书由国家自然科学基金(No.41274013)资助出版,为军队“2110工程”三期建设教材。在本书撰写过程中,博士生向才炳在前期收集编写资料和素材方面做了大量工作,博士生吴泽民在后期书稿校对方面提供了帮助,金际航、吴苗、李方能、曹可劲、汪捷等对教材的修改提出了许多有益的意见与建议,在此一并表示感谢。
第1章 绪论
1.1 导航的基本概念和发展
1.2 卫星导航定位系统的特点
1.3 卫星导航定位系统的发展概况
1.4 卫星导航定位系统的分类
1.5 卫星定位的基本原理
1.6 卫星导航的应用和发展
习题与思考题
第2章 导航常用坐标系与时间系统
2.1 常用坐标系
2.2 天球坐标系
2.3 大地水准面与参考椭球
2.4 WGS-84世界大地坐标系
2.5 CGCS2000国家大地坐标系
2.6 地固直角坐标系与大地坐标系转换
2.7 大地坐标微分公式
2.8 站心切平面坐标系
2.9 天文坐标系
2.10 高斯投影平面直角坐标系
2.11 墨卡托投影平面直角坐标系
2.12 卫星时间系统
习题与思考题
第3章 导航卫星轨道确定基础知识
3.1 开普勒三定律与卫星轨道参数
3.2 二体问题的运动方程
3.3 卫星星历计算基础
3.4 卫星的受摄运动
3.5 卫星的工作区域
3.6 导航卫星轨道参量的选择
3.7 地球同步卫星
习题与思考题
第4章 GPS全球定位系统
4.1 GPS的系统组成与功能
4.2 GPS信号
4.3 GPS信号的接收
4.4 GPS定位测速的基本原理
4.5 GPS定位误差分析
4.6 差分GPS定位
习题与思考题
第5章 俄罗斯GLONASS导航卫星系统
5.1 GLONASS的系统组成
5.2 GLONASS信号
5.3 GLONASS卫星位置计算
5.4 GLONASS参考系统
5.5 GPS与GLONASS技术体制比较
习题与思考题
第6章 北斗卫星导航系统
6.1 北斗卫星导航试验系统
6.2 北斗卫星导航系统简介
6.3 北斗卫星导航信号
6.4 北斗导航电文及应用
6,5北斗公开服务性能
6.6 北斗授时
6.7 北斗系统应用现状与展望
习题与思考题
第7章 卫星导航增强系统
7.1 美国广域增强系统
7.2 美国局域增强系统
7.3 欧洲地球同步卫星导航增强服务系统
7.4 日本准天顶卫星系统
7.5 印度GPS辅助地理增强导航系统
7.6 GNSS多系统组合应用
习题与思考题
第8章 卫星导航新技术与展望
8.1 GNSS软件接收机
8.2 辅助GNSS技术
……
参考文献
附录