定 价：70 元
丛书名：
- 作者：曾庆化
- 出版时间：2025/7/1
- ISBN：9787030821317
- 出 版 社：科学出版社
适用读者:本书为本科生课程教材，可作为相关大学航空宇航科学与技术、导航、制导与控制专业，测控技术与仪器专业的视觉导航课程的参考资料。本书亦面向研究视觉导航内容的各类读者，可供从事视觉导航及其有关专业领域的工程设计、科研、使用维修人员以及技术领导参考使用，还可供对视觉导航相关内容有兴趣的人员阅读。
- 中图法分类：P228.4
- 页码：200
- 纸张：
- 版次：1
- 开本：16
- 字数：261(单位：千字)
本教材共分为七个章节，每章主要内容如下：
第一章介绍了全球卫星导航系统的概念和基本组成，分别分析了四大全球导航卫星系统的概况，并且分别根据中国BDS系统、美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、欧洲伽利略系统的不同，针对其特点进行了说明。并在此基础上，针对性地介绍了日本准天顶系统、印度IRNSS导航卫星系统等几个重要的区域导航卫星系统，从而丰富了全球卫星导航系统的概念和内涵，为进一步全面了解全球卫星导航系统及其相关基础技术奠定基础。
第二章主要介绍了全球导航卫星系统所涉及的重要坐标系，以及导航卫星及其星座的运动基本知识，有利于增加对各全球卫星导航系统之间的时间尺度、空间坐标、单星的运动规律、卫星位置的误差、多星构成的星座等方面的认识，为后继的全球卫星导航信号处理、导航/定位应用等深入理解奠定良好的基础。
第三章总体上对全球卫星导航信号的编码、调制与接收等情况进行了全面介绍，同时介绍了接收机对卫星信号的捕获与跟踪过程；然后对北斗系统以及其他全球卫星导航系统的信号规范和导航电文进行了说明和阐述，最后介绍了全球卫星导航信号处理技术的相关发展。
第四章对全球卫星导航系统观测量、全球卫星导航系统观测量的影响因素，以及观测量的组合等方面进行介绍，为后继全球卫星导航系统的功能的实现奠定了基础。
第五章着眼于全球卫星导航系统的各基本功能的介绍，主要包含：测时、测速、测位置、测姿态等功能，并结合演示实验以及算法仿真分析，对本章节内容进行了全面的讨论和介绍，为后继的功能增强和应用扩展奠定了基础。
第六章在前面章节基本功能实现的基础上，为了增强全球卫星导航系统的定位精度、提高抗干扰能力、提升系统的可靠性、扩大系统覆盖面积等，全面介绍了各种类型的全球卫星导航增强技术，这些增强技术的实现，为全球卫星导航系统在更多领域的应用推广奠定了坚实的基础。
第七章从农、林、军、工等各个不同的应用领域，以及海陆空天等不同应用空间，重点介绍了GNSS在导航方面的使用过程，从而使GNSS更加面向生活，有利于更好地开发我国北斗卫星导航系统应用。
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(1) 2000-09 至 2006-02, 南京航空航天大学, 导航、制导与控制, 博士
(2) 1996-09 至 2000-06, 南京航空航天大学, 测试技术与仪器, 学士(1) 2019-06 至 今, 南京航空航天大学, 自动化学院, 教授
(2) 2008-05 至 2019-05, 南京航空航天大学, 自动化学院自动控制系, 副教授
(3) 2014-12 至 2015-11, 美国TAMUCC大学, GIS Geographic Info, 副教授
(4) 2007-01 至 2008-01, 英国利兹大学
(5) 2006-02 至 2008-05, 南京航空航天大学, 自动化学院自动控制系, 讲师航空宇航科学与技术在《Chinese Journal of Aeronautics》、《Journal of Navigation》、《IEEE SENSORS JOURNAL》、《航空学报》、《中国惯性技术学报》等学术期刊发表SCI、EI等各种论文170余篇。
近3年代表作：
(1) Qinghua ZENG; Wenqi QIU; Jianye LIU; Rui XU; Jinheng SHI; Yongrong SUN ; A high dynamics algorithm based on steepest ascent method for GNSS receiver, Chinese Journal of Aeronautics,2021, 34(12): 177-186 （Q1）Chinese Journal of Aeronautics编委、《航空学报》编委、《全球定位系统》编委、《导航与控制》编委；担任《International Journal of Distributed Sensor Networks》的导航特刊《Advanced Multi-sensor Fusion for Autonomous and Resilient Navigation》的客座编委。中国航空学会、中国惯性技术学会、南京惯性技术学会、中国宇航学会、IEEE会员；担任《The Journal of Navigation》、《Acta Astronautica》、《International Journal of Control, Automation and Systems》、《航空学报》等国内外期刊审稿专家；南京青年科技工作者协会理事（第四届），担任国家自然基金委、江苏省经济和信息化处等机构的项目评审专家。
第一章 全球卫星导航系统概述 1
1.1 GNSS 1
1.1.1 什么是“GNSS” 1
1.1.2 GNSS定位基本原理 2
1.1.3 GNSS系统结构 3
1.2 北斗卫星导航系统 5
1.2.1 北斗卫星导航系统的发展 6
1.2.2 北斗卫星导航系统组成 7
1.2.3 北斗卫星导航系统服务 7
1.3 美国GPS系统概况 10
1.3.1 GPS系统发展 10
1.3.2 GPS系统组成 11
1.3.3 GPS服务 14
1.3.4 GPS现代化 14
1.4 GLONASS系统概况 17
1.4.1 GLONASS发展历程 17
1.4.2 GLONASS系统组成 18
1.4.3 GLONASS现代化 20
1.5 欧洲伽利略系统（GALILEO）概况 21
1.5.1 伽利略系统发展 21
1.5.2 伽利略系统组成 21
1.5.3 伽利略系统服务 23
1.6 其它重要的区域卫星增强/导航系统 24
1.6.1 日本准天顶卫星系统 24
1.6.2 印度区域卫星导航系统（NavIC/IRNSS） 27
1.7 本章小结 28
第二章 GNSS坐标系及运动基础知识 29
2.1 空间坐标系及其变换 29
2.1.1 常用天球坐标系 29
2.1.2 常用地球坐标系 31
2.1.3 其他常用坐标系 34
2.1.4 空间坐标系的变换 35
2.2 时间系统及其转换 41
2.2.1 恒星时、太阳时、世界时 41
2.2.2 原子时、协调世界时、GNSS系统时 42
2.2.3 地球时 44
2.2.4 时间系统间的变换 44
2.3 GNSS的物理理论基础 45
2.3.1 开普勒定律 45
2.3.2 牛顿三大运动定律 46
2.3.3 多普勒效应 46
2.3.4 爱因斯坦相对论 47
2.4 GNSS卫星的无摄运动 47
2.4.1 卫星运动的轨道参数 47
2.4.2 导航卫星的运动方程求解 48
2.4.3 卫星的瞬时位置 50
2.4.4 卫星的运行速度 52
2.5 卫星的受摄运动 53
2.5.1 地球引力场摄动力对卫星轨道的影响 54
2.5.2 太阳、月亮引力对卫星轨道的影响 55
2.5.3 太阳光压对卫星轨道的影响 55
2.5.4 相对论效应影响 55
2.6 卫星轨道与星座知识 56
2.6.1 卫星的工作区域 56
2.6.2 卫星轨道划分及其特点 58
2.6.3 卫星星座基本构形及其约束 61
2.6.4 常见星座构形模型 61
2.7 本章小结 62
第三章 GNSS信号构成及接收 64
3.1 GNSS信号构成概述 64
3.1.1 导航电文 64
3.1.2 伪随机码序列 66
3.1.3 载波 71
3.2 GPS信号 74
3.2.1 GPS L1 C/A码信号 75
3.2.2 L1/L2 P(Y)信号 79
3.2.3 GPS现代化信号 81
3.3 北斗卫星导航系统的信号 83
3.3.1 B1I信号 83
3.3.2 B1C信号 90
3.3.3 其他北斗卫星信号 91
3.4 其它GNSS信号以及导航电文 93
3.4.1 GLONASS信号 93
3.4.2 GALILEO系统的信号 100
3.5 GPS信号接收机对卫星信号的处理 106
3.5.1 接收机信号的处理流程 106
3.5.2 接收机对GPS信号的捕获 107
3.5.3 接收机对GPS信号的跟踪 108
3.5.4 卫星位置解算 109
3.6 GNSS信号处理技术的相关发展 111
3.6.1 GNSS信号接收机的软件化 111
3.6.2 接收机射频干扰应对技术 112
3.6.3 GNSS的通信定位一体化趋势 113
3.7 本章小结 114
第四章 接收机观测量及误差 115
4.1 伪距观测量 115
4.1.1 伪距观测量的提取 115
4.1.2 伪距观测方程 116
4.2 载波相位观测量 117
4.2.1 载波相位观测量的提取 117
4.2.2 载波相位观测量模型 118
4.2.3 整周模糊度及周跳 118
4.3 多普勒频率观测量 120
4.4 GNSS观测量误差 121
4.4.1 与卫星有关的误差 122
4.4.2 与卫星信号传播有关的误差 124
4.4.3 与接收设备有关的误差 130
4.4.4 其他误差 130
4.5 观测量的数据组合 132
4.5.1 单频观测量载波相位-伪距组合 132
4.5.2 不同频伪距／载波相位观测量组合 133
4.5.3 组合模式在TCAR整周模糊度求解中的应用 135
4.5.4 组合算法与未组合算法的等价性说明 137
4.6 本章小结 137
第五章 GNSS功能实现原理 138
5.1 GPS授时功能原理 138
5.1.1 单站测时法 139
5.1.2 共视测时法 140
5.1.3 各种测时方法精度比较分析 140
5.2 GNSS定位原理 141
5.2.1 GNSS定位基本概念 141
5.2.2 GNSS基本定位方程以及求解 142
5.2.3 观测卫星的几何分布及其对定位精度的影响 144
5.2.4 其他定位方程 146
5.3 GNSS载体速度测量原理 150
5.3.1 平均速度法 150
5.3.2 多普勒频移测速法 150
5.4 GNSS信息求解载体姿态算法 151
5.4.1 单天线测姿原理与算法 152
5.4.2 多天线测姿原理与算法 154
5.5 本章小结 160
第六章 各类GNSS增强技术 161
6.1 差分GNSS定位原理 161
6.1.1 伪距差分定位 161
6.1.2 载波相位差分定位 162
6.1.3 差分与非差分方法的等价性说明 166
6.1.4 GPS RTK工作原理 166
6.2 星基增强系统 167
6.2.1 美国广域差分增强系统（WAAS） 168
6.2.2 欧洲静地导航重迭系统（EGNOS） 172
6.2.3 俄罗斯卫星差分改正监测系统(SDCM) 174
6.2.4 商业广域GPS差分系统(OmniSTAR与StarFire) 174
6.3 地基增强系统 175
6.3.1 世界主要CORS系统的发展现状 176
6.3.2 CORS 的构成和定位中的误差源 177
6.3.3 世界主要CORS系统应用领域和特点 178
6.4 伪卫星增强技术 179
6.4.1 伪卫星技术背景及分类 179
6.4.2 伪卫星信号结构及其发射强度分析 181
6.4.3 伪卫星增强技术相关技术问题 182
6.4.4 GNSS时间系统的互操作 184
6.4.5 GNSS兼容互操作的难点和解决途径 185
6.4.6 GNSS信号及其兼容接收机 188
6.5 GNSS完好性及组合导航技术 190
6.5.1 接收机自主完好性检测（RAIM） 191
6.5.2 外部检测站完好性检测 193
6.5.3 多星座GNSS的组合导航性能分析 193
6.5.4 GNSS与惯性的组合应用模式 196
6.6 本章小结 199
第七章 GNSS的各类应用探讨 200
7.1 卫星授时中在电力系统中的应用 200
7.1.1 授时技术在电力系统中的应用层面 200
7.1.2 卫星时间同步装置原理 201
7.1.3 高精度GPS时间同步装置设计应注意的问题 201
7.1.4 北斗卫星导航系统在电力行业的应用 202
7.2 GNSS在大地测量方面的应用 204
7.2.1 不同层次的GPS网应用实例 204
7.2.2 RTK技术的控制测量与测图应用研究 205
7.2.3 GPS测量技术在航空导航中的应用 206
7.2.4 北斗在测绘工程中的应用 208
7.3 GNSS在车辆交通系统中的应用 209
7.3.1 自动车辆定位导航系统（AVLN） 209
7.3.2 基于GPS-GPRS的车载导航定位系统的应用 210
7.3.3 GNSS增强系统在智能交通应用发展 212
7.4 GNSS在航海中的应用 212
7.4.1 GPS导航仪在航海中的航迹导航 212
7.4.2 北斗系统的通信功能在航海方面重要应用 214
7.4.3 差分GPS在打捞残骸过程中的定位应用 215
7.5 GNSS在航空航天方面的应用 216
7.5.1 GNSS主要军事的应用领域 216
7.5.2 GPS在精确打击武器上的应用 217
7.5.3 高动态精确打击武器对GPS的要求及解决方法 217
7.5.4 GPS在精确打击武器中的应用前景 219
7.5.5 航天导航中的测量技术 219
7.5.6 北斗在民航中的应用 220
7.6 GNSS在其他领域的应用 221
7.6.1 GPS在农业中的应用 221
7.6.2 GPS在林业管理方面的应用 222
7.6.3 GPS在气象服务领域的应用 222
7.6.4 卫星导航产业的发展趋势 223
7.7 本章小结 224
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