GPS原理与应用2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

GPS原理与应用PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 GPS计划简史1

1.3 GPS概述2

1.3.1 精密定位服务3

1.3.2 标准定位服务3

1.4 全球导航卫星系统（GLONASS）3

1.5 各种增强措施4

1.6 应用5

1.6.1 航空5

1.6.2 空间运载体引导5

1.6.3 海事6

1.6.4 陆用6

1.7 本书的组织6

参考文献9

第2章 卫星导航原理10

2.1 利用到达时间测量值测距的原理10

2.1.1 二维位置确定10

2.1.2 借助于由卫星产生的测距信号确定位置的原理12

2.2 参考坐标系13

2.2.1 地心惯性坐标系（ECI）14

2.2.2 地心地球固连（ECEF）坐标系14

2.2.3 世界测地系（WGS-84）14

2.3 关于卫星轨道的基础知识17

2.4 利用伪随机噪声（PRN）码确定位置24

2.4.1 确定从卫星到用户的距离24

2.4.2 用户位置的计算27

2.5 求解用户的速度30

2.6 用卡尔曼滤波确定位置和速度32

2.7 时间和GPS34

2.7.1 UTC产生35

2.7.2 GPS系统时35

2.7.3 接收机对UTC（USNO）的计算35

参考文献36

第3章 GPS系统的区段37

3.1 GPS系统概述37

3.1.1 GPS卫星星座37

3.1.2 操作控制区段（OCS）38

3.1.3 用户接收设备41

3.2 空间区段各阶段的发展45

3.2.1 对各批卫星特征的小结45

3.2.2 导航载荷46

3.2.3 BlockⅠ——初期概念证实卫星47

3.2.4 BlockⅡ——初期的生产卫星47

3.2.5 BlockⅡA——升级的生产卫星48

3.2.6 BlockⅡR——补充卫星49

3.2.7 BlockⅡF——后续“坚持”卫星49

3.2.8 对各批卫星的特性和误差预算的小结50

参考文献51

第4章 GPS卫星信号的特性52

4.1 GPS信号的特性52

4.1.1 频率和调制格式52

4.1.2 功率电平62

4.1.3 自相关函数和功率谱密度63

4.1.4 互相关函数和码分多址的性能71

参考文献74

第5章 卫星信号的截获与跟踪75

5.1 GPS信号的截获与跟踪75

5.1.1 GPS接收机的码和载波跟踪76

5.1.2 载波跟踪环82

5.1.3 码跟踪环88

5.1.4 环路滤波器93

5.1.5 测量误差和跟踪门限97

5.1.6 伪距、△伪距和积分多普勒的形成108

5.1.7 信号截获122

5.1.8 接收机初始工作的顺序130

5.1.9 数字处理的使用131

参考文献132

第6章 射频干扰对GPS卫星信号接收机跟踪的影响133

6.1 射频干扰对跟踪的影响133

6.1.1 干扰类型133

6.1.2 对码相关和环路滤波的影响134

6.1.3 RF干扰影响的分析139

6.1.4 A／D变换的影响144

6.1.5 C／A码对CW干扰的易受性149

参考文献150

第7章 GPS的性能152

7.1 误差源、测量精度及用户位置和时间的估计152

7.1.1 概述152

7.1.2 伪距误差152

7.1.3 GPS卫星几何布局和精度因子（DOP）168

7.1.4 测量精度的讨论和计算175

7.2 GPS的可用性184

7.2.1 利用全工作能力GPS星座时GPS可用性的预测185

7.2.2 卫星故障对GPS可用性的影响186

7.2.3 现成的覆盖区预测软件188

7.3 GPS完好性195

7.3.1 临界状态的讨论195

7.3.2 完好性异常原因195

7.3.3 提高完好性的技术195

参考文献204

第8章 差分GPS207

8.1 引言207

8.2 码基技术208

8.2.1 局域差分GPS（LADGPS）208

8.2.2 广域差分GPS（WADGPS）222

8.3 以载波为基础的技术229

8.3.1 精确基线的实时测定230

8.3.2 静态应用245

8.3.3 机载应用246

参考文献248

第9章 GPS与其他传感器的组合250

9.1 GPS／惯性导航250

9.1.1 GPS接收机性能的问题250

9.1.2 惯性传感器性能的问题252

9.1.3 卡尔曼滤波器253

9.1.4 GPSI组合方法256

9.1.5 可靠性和完好性266

9.2 智能交通系统（ITS）267

9.2.1 ITS概述267

9.2.2 车辆传感器和分系统概述270

9.2.3 传感器组合原理275

9.2.4 车辆跟踪系统举例278

参考文献286

第10章 俄罗斯的GLONASS系统288

10.1 功能描述288

10.2 计划概述288

10.3 组织结构289

10.4 星座和轨道289

10.5 卫星描述291

10.5.1 星上导航设备292

10.5.2 星上控制设备292

10.5.3 姿态控制系统292

10.5.4 机动系统292

10.5.5 热控制系统292

10.5.6 电源系统293

10.6 地面支持293

10.6.1 系统控制中心293

10.6.2 中央同步器293

10.6.3 指挥和跟踪站294

10.6.4 激光跟踪站294

10.6.5 导航外场控制设备294

10.7 用户设备295

10.8 基准系统296

10.8.1 测地基准296

10.8.2 时间基准297

10.9 GLONASS信号特性297

10.9.1 GLONASS频率297

10.9.2 调制298

10.9.3 码特性298

10.9.4 导航电文300

10.10 系统精度301

10.11 GLONASS未来的发展301

10.11.1 地面段改进301

10.11.2 差分GLONASS改进302

10.11.3 空间段的提高302

10.12 GLONASS信息中心304

参考文献305

第11章 INMARSAT民用导航卫星重叠307

11.1 功能描述307

11.2 INMARSAT组织308

11.3 计划的历史308

11.4 INMARSAT-3310

11.4.1 卫星描述310

11.4.2 INMARSAT-3导航转发器310

11.4.3 星座312

11.5 WAAS信号规范312

11.5.1 WAAS的信号特性313

11.5.2 WAAS C/A码314

11.5.3 WAAS信号的数据内容和格式314

11.5.4 电文类型317

11.6 陆地用户和海上用户的应用318

11.7 关于民用系统演进的建议318

11.7.1 INMARSAT的建议318

11.7.2 欧洲的工作319

参考文献319

第12章 GPS的市场和应用321

12.1 GPS：一种赋能技术321

12.2 GPS在海上、空中和陆上导航的应用322

12.2.1 海上导航322

12.2.2 空中导航325

12.2.3 陆地导航327

12.3 测绘、地图绘制和地理信息系统中的GPS328

12.3.1 测绘328

12.3.2 地图绘制328

12.3.3 地理信息系统（GIS）329

12.4 以GPS为基础的产品的娱乐市场330

12.5 GPS时间传递330

12.6 差分应用和服务330

12.6.1 精密进近飞机着陆系统331

12.6.2 其他差分系统331

12.7 军事和航天应用332

参考文献332

附录A 最小二乘方333

缩略词336