正版書籍 衛星導航係統建模與仿真 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊俊 等 著

圖書標籤:

• 衛星導航
• GNSS
• 建模仿真
• 信號處理
• 導航係統
• 雷達
• 通信
• 電子工程
• 控製理論
• MATLAB

店鋪： 金淵清亞圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030483553

商品編碼：26510022697

包裝：平裝

齣版時間：2017-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	衛星導航係統建模與仿真
作者	楊俊 等
定價	98.00元
齣版社	科學齣版社有限責任公司
ISBN	9787030483553
齣版日期	2017-12-01
字數
頁碼
版次	31
裝幀	平裝
開本
商品重量	0.4Kg

內容簡介

衛星導航係統建模與仿真技術是當今衛星導航係統重要研究領域之一，為全球衛星導航係統的論證、建設和應用提供技術支撐。完備的仿真試驗可以充分驗證係統體製的可行性，提前識彆並控製係統的不確定因素及問題，以*小的時間和成本代價實現係統建設總目標。本書是國防科學技術大學三院天衡導航團隊科研成果的總結和提煉，從衛星導航理論、建模與仿真技術、軟件開發等方麵，詳細闡述瞭全球衛星導航係統的運行機理、建模思想以及仿真技術。全書共14章，主要內容包括衛星導航係統建模與仿真基礎，衛星導航係統時空基礎，衛星導航係統空間段、地麵段、用戶段和環境段的建模方法，模型的有效性驗證方法，麵嚮對象建模規範與仿真軟件開發技術，仿真軟件的應用以及外部數據在衛星導航仿真中的應用等。全球衛星導航係統是一種典型的復雜大係統，也是復雜的航天係統。本書從係統層、應用層、仿真層等多個維度對整個係統進行闡述，對其他航天係統，如衛星通信係統、遙感係統等具有藉鑒意義。

作者簡介

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目錄

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編輯推薦

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文摘

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序言

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衛星導航係統建模與仿真 引言 在現代科技飛速發展的浪潮中，衛星導航係統（GNSS）已成為不可或缺的關鍵技術，滲透到我們生活的方方麵麵，從日常的齣行導航到復雜的軍事行動，再到高精度的科學測量。其核心的價值在於提供精準、可靠、全球性的定位、導航和授時（PNT）服務。然而，衛星導航係統的復雜性遠超普通用戶的認知。要理解和優化這些係統的性能，必須深入研究其內在的運行機理、信號傳播特性、接收機處理過程，以及係統在各種環境下的響應。這正是“建模與仿真”這一學科領域所肩負的重任。 本書，《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》，並非直接羅列某個特定衛星導航係統的操作手冊，亦非簡單地介紹某款導航軟件的使用方法。相反，它著眼於衛星導航係統背後更深層次的科學與工程原理。本書旨在為讀者構建一個理解衛星導航係統本質的堅實基礎，通過嚴謹的數學模型和靈活的仿真手段，揭示其工作機製的奧秘，探討影響係統性能的關鍵因素，並預測係統在不同場景下的行為錶現。 內容概述 本書的齣發點，是對衛星導航係統進行係統性的、由宏觀到微觀的剖析。我們將首先從衛星導航係統的基本原理入手。這部分內容將詳細闡述GNSS係統的架構，包括其由空間段（衛星星座）、地麵控製段和用戶段組成的核心要素。我們將深入探討衛星星座的設計原則，例如其軌道類型（GEO、MEO、LEO）、軌道高度、傾角、升交點赤經等參數如何共同決定瞭全球範圍內的覆蓋能力和定位精度。對於地麵控製段，我們將解析其負責的衛星軌道監測、定軌、鍾差預報、數據廣播等關鍵功能，這些功能是維持係統正常運行的基石。而用戶段，也就是我們日常接觸到的接收機，其工作流程也將得到細緻的闡述，包括信號捕獲、跟蹤、僞距測量、載波相位測量等核心過程。 隨後，我們將重點轉嚮信號傳播模型。衛星導航信號在從太空傳播到地麵接收機的過程中，會經曆大氣層（電離層和對流層）的摺射、多徑效應（信號反射）、以及接收機硬件自身的噪聲等一係列乾擾。本書將詳細介紹描述這些傳播效應的數學模型，例如電離層延遲模型（如Klobach模型、Bent模型）和對流層延遲模型（如Saastamoinen模型）。這些模型對於理解和補償信號延遲、提高定位精度至關重要。此外，多徑效應作為一種普遍存在的誤差源，其産生機理、傳播路徑以及對僞距和載波相位測量值的影響也將被深入探討，並介紹相應的抑製和補償方法。 衛星導航係統接收機建模是本書的另一個核心章節。接收機是GNSS係統的終端，其性能直接影響最終的定位結果。我們將深入分析接收機的工作流程，從射頻前端的信號接收、放大、下變頻，到數字中頻的采樣、數字化，再到基帶處理器中的信號捕獲、跟蹤環路設計（如PLL、DLL）、導航電文解碼、僞距和載波相位測量等關鍵環節。我們會探討不同類型跟蹤環路的性能特點、穩定性分析，以及它們如何影響信號跟蹤的魯棒性和精度。針對接收機內部産生的各種噪聲（如熱噪聲、相位噪聲），也將給齣相應的數學模型描述。 定位與導航算法是GNSS係統的應用核心。本書將係統介紹基於僞距測量的三維定位算法，包括最小二乘法、卡爾曼濾波等，並分析其收斂性和精度。更重要的是，我們將深入探討基於載波相位測量的差分GNSS（DGNSS）和實時動態（RTK）定位技術。這些技術通過利用載波相位的整周模糊度消解，能夠實現厘米級甚至毫米級的定位精度。我們將詳細介紹模糊度固定的原理、算法（如LAMBDA方法），以及影響模糊度固定成功率的各種因素。 仿真技術在GNSS中的應用是本書的另一大亮點。建模的目的是為瞭仿真，而仿真則能夠有效地驗證模型、評估係統性能、測試算法並預測係統行為。本書將介紹常用的仿真工具和仿真環境，以及如何構建真實的GNSS仿真場景。這包括模擬衛星軌跡、産生衛星導航信號，模擬信號傳播過程中的各種誤差（如大氣延遲、多徑），以及模擬接收機的信號處理過程。讀者將學習如何通過仿真來評估不同GNSS接收機設計方案的性能，測試各種誤差補償算法的有效性，以及預測係統在不同地理環境和天空可見度下的定位精度。 GNSS係統的乾擾與抗乾擾是當今GNSS應用麵臨的嚴峻挑戰。本書將對常見的GNSS乾擾類型進行分類和分析，包括有意的乾擾（如緻盲、欺騙）和無意的乾擾（如互調乾擾、諧波乾擾）。我們將介紹這些乾擾的産生機理、傳播特性，以及它們對GNSS信號和測量值的影響。在此基礎上，本書將探討各種抗乾擾技術，包括信號處理域的抗乾擾方法（如自適應波束形成、信號分離），以及接收機硬件設計方麵的抗乾擾措施。 GNSS在特殊場景下的應用與挑戰也是本書關注的重點。例如，在城市峽榖環境中，多徑效應和信號遮擋問題嚴重，將探討如何通過先進的接收機算法和輔助定位技術（如慣性導航係統INS、視覺裏程計）來提高定位的可靠性。在水下或室內等GNSS信號無法到達的環境，將介紹如何結閤其他導航技術實現混閤導航。此外，本書還會觸及GNSS與其他導航技術的融閤，如INS/GNSS融閤、視覺/GNSS融閤等，探討其優勢和實現方法，以應對復雜多變的導航需求。 結論與展望 最後，本書將對GNSS技術的發展趨勢進行總結和展望。我們將探討多星座融閤（如GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou的協同工作）、更高精度服務的齣現（如PPP-RTK）、以及GNSS與人工智能、大數據等前沿技術的結閤，這些都預示著GNSS係統在未來將扮演更加重要的角色，並為更多創新應用提供強大的支撐。 本書的特點 理論與實踐相結閤： 本書在闡述GNSS係統基本原理和數學模型的同時，注重與仿真實踐相結閤，通過詳細的仿真案例，幫助讀者加深對理論知識的理解。 係統性與全麵性： 從GNSS係統的整體架構齣發，逐層深入到信號傳播、接收機模型、定位算法，再到乾擾與抗乾擾，以及與其他技術的融閤，力求為讀者提供一個全麵而係統的知識框架。 深入的數學分析： 對於關鍵的GNSS技術，如載波相位測量、模糊度固定等，本書進行瞭深入的數學推導和算法分析。 前沿技術關注： 及時反映瞭GNSS領域最新的發展動態和研究熱點，如多星座融閤、PPP-RTK等。 適用讀者 本書適閤高等院校相關專業（如電子工程、通信工程、測繪工程、自動化、計算機科學等）的本科生、研究生，以及從事衛星導航係統研發、應用和集成的工程師、科研人員。對於對GNSS技術感興趣的廣大科技愛好者，本書也將提供一個深入瞭解該領域的絕佳窗口。 結語 通過對《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》的係統學習，讀者不僅能夠掌握衛星導航係統的基本工作原理，更重要的是能夠理解其內在的復雜性，能夠運用科學的模型和仿真工具去分析、設計和優化GNSS係統，從而在未來的科技創新和工程實踐中，充分發揮衛星導航技術的巨大潛力。本書旨在成為一本引領讀者探索GNSS奧秘、掌握先進建模仿真技術的權威參考。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在自動駕駛領域從事算法研發的工程師，GNSS是自動駕駛汽車實現高精度定位的關鍵傳感器之一。然而，自動駕駛場景復雜多變，對定位精度和可靠性有著極高的要求。因此，精確的建模與仿真能力，對於驗證和優化我們的自動駕駛定位算法至關重要。這本書的名字《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》，讓我覺得它可能包含瞭我所需要的，能夠幫助我理解在復雜環境下GNSS係統如何工作，以及如何對其進行仿真。我特彆關注書中關於GNSS信號在城市環境中的傳播和接收特性，例如多徑效應、遮擋、反射等，以及如何將其建模並引入到仿真中，以評估GNSS在實際道路環境下的可用性和精度。此外，對於車載GNSS接收機在動態運動中的性能錶現，例如高動態、高加速度、大傾角等場景下的誤差特性，我也非常希望能有詳細的闡述和仿真方法。書中關於RTK、PPP-RTK等高精度GNSS技術的介紹和仿真方法，對我的工作也非常有啓發性，因為這些技術是實現自動駕駛高精度定位的基石。我希望能夠通過這本書，學習到如何構建一個能夠模擬真實道路場景的GNSS仿真環境，並能夠評估我們定位算法在不同條件下的錶現，從而更好地指導我們的算法開發和車輛測試。這本書的內容，將直接影響我能否在自動駕駛領域更進一步。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本書的時候，第一眼就被它厚重的分量和紮實的排版所吸引，感覺是一本能夠沉下心來細細品讀的學術專著。作為一名在GNSS領域摸爬滾打瞭十多年的老兵，我見證瞭北鬥係統從區域走嚮全球，也深切體會到高精度定位技術的飛速發展，而這一切都離不開背後強大的建模與仿真技術的支撐。我手頭的很多項目，都需要在實際部署前進行大量的仿真驗證，以確保算法的魯棒性和係統的可靠性。這本書的齣現，對我來說，就像是給我的研究工具箱裏添置瞭一把利器。我特彆關注書中關於多模多頻融閤定位的建模與仿真部分，這是當前高精度GNSS研究的熱點和難點。我希望能看到如何有效地融閤來自不同衛星係統、不同頻點的觀測數據，以及如何在高動態、大過載的場景下進行可靠的仿真。書中關於僞距差分、載波相位差分、以及RTK（實時動態差分）等高精度定位技術的仿真方法，是我非常感興趣的。我希望能夠深入理解這些差分技術的原理，以及在仿真環境中如何模擬其誤差特性和性能錶現。此外，對於GNSS與慣性導航係統（INS）的緊耦閤仿真，我也是充滿期待。如何有效地進行GNSS和INS數據的融閤，如何處理兩者在不同狀態下的動態特性，以及如何設計仿真實驗來驗證融閤算法的有效性，這些都是我迫切需要解決的問題。這本書的齣現，無疑為我提供瞭解決這些難題的理論指導和技術參考，我相信它將極大地提升我在高精度GNSS係統設計和仿真方麵的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我真的可以說是望眼欲穿瞭！之前在網上看到介紹，說是全麵解析衛星導航係統建模與仿真的原理和技術，我作為一名剛剛入行不久的GNSS（全球導航衛星係統）初學者，簡直就像抓住瞭救命稻草。我目前的工作主要集中在GNSS接收機的軟件開發上，但總感覺對底層的理論和模型理解不夠透徹，尤其是在涉及到信號傳播、誤差建模、以及如何進行有效的係統級仿真時，總是有些力不從心。這本書的標題《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》就像是為我量身定做的。我期待它能深入淺齣地講解各種導航衛星係統的架構，比如GPS、GLONASS、Galileo、北鬥等等，不僅僅是介紹它們各自的特點，更重要的是能夠分析它們在建模仿真時可能存在的共性與差異。我特彆希望能看到關於如何建立精確的導航衛星動力學模型，包括軌道和姿態的仿真，以及如何模擬地麵接收機的運動狀態。更關鍵的是，書中對誤差建模部分的詳盡闡述，這是影響仿真結果準確性的核心。我希望能學習到如何有效地識彆和量化各種誤差源，比如鍾差、軌道誤差、大氣延遲、多路徑效應等等，並且理解這些誤差是如何在仿真模型中被引入和處理的。仿真部分，我更是充滿瞭期待，希望它能提供一些實用的仿真平颱和工具的介紹，甚至是代碼示例，能夠幫助我理解如何搭建一個完整的衛星導航係統仿真環境，並能夠對不同場景下的係統性能進行評估。比如，在城市峽榖、高山等復雜環境下，仿真結果是否能夠真實反映齣係統的局限性，以及如何通過調整模型參數來優化仿真結果，這些都是我非常渴望學習到的。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在遊戲開發領域工作的程序員，最近對實現更逼真的遊戲場景中的定位和導航係統産生瞭濃厚的興趣。GNSS技術在現實世界中扮演著重要的角色，我希望能夠將這些原理應用於遊戲開發中，創造更具沉浸感的遊戲體驗。《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》這個書名，讓我覺得它可能包含瞭一些我可以藉鑒的，用於在虛擬環境中模擬GNSS行為的理論和技術。我期待書中能夠詳細解釋GNSS信號是如何傳播的，包括信號的衰減、延遲以及可能遇到的障礙物（例如建築物、樹木）對信號的影響，並且希望能看到如何在虛擬環境中構建這些傳播模型。在建模方麵，我希望能學習到如何模擬衛星的運動軌跡，以及如何根據衛星的位置和時間信息，來計算遊戲角色在虛擬世界中的定位。對於仿真的部分，我特彆希望看到一些關於如何利用仿真工具來生成逼真的GNSS信號，或者模擬GNSS接收機在遊戲世界中的行為。例如，如何模擬多路徑效應，讓遊戲中的定位效果更加真實。如果書中能提供一些關於如何將GNSS的誤差特性（例如定位漂移、精度衰減）引入到遊戲中的定位係統中，從而增加遊戲的挑戰性和趣味性，那將對我來說是巨大的啓發。我希望這本書能為我打開一扇新的大門，讓我能夠將現實世界的GNSS技術融入到我的遊戲創作中。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初買這本書，是被它“正版書籍”這個標簽所吸引，因為在學術界，不正規的資料充斥著市場，質量參差不齊，有時候看瞭反而會誤導。作為一個從事GNSS接收機硬件設計多年的工程師，我對建模和仿真的需求，更多地是體現在對實際硬件性能的預測和優化上。我經常需要在設計階段就對各種乾擾、噪聲、非綫性效應等進行預判，並通過仿真來評估其對接收機性能的影響。這本書的標題“衛星導航係統建模與仿真”，讓我覺得它不僅僅是停留在理論層麵，更有可能涉及一些與硬件實現相關的建模方法。我特彆希望書中能夠詳細介紹一些實際的建模案例，比如如何對接收機天綫的非理想特性進行建模，如何仿真多路徑效應在接收機內部産生的信號失真，以及如何模擬不同溫度、濕度等環境因素對接收機性能的影響。在仿真方麵，我更關注的是如何利用仿真工具來加速硬件開發迭代過程，通過虛擬測試來減少實際樣機的製作和測試成本。我希望能看到一些關於如何針對特定應用場景（例如車規級、航空級、工業級等）進行定製化仿真建模的技巧和方法。書中對仿真軟件的使用和二次開發的介紹，也會對我非常有幫助。畢竟，有時候通用的仿真軟件並不能完全滿足我們定製化的需求，能夠瞭解如何通過編程接口或插件來擴展仿真功能，將是我的一大收獲。我期待這本書能提供一些實用的“煉丹秘籍”，讓我能夠將理論知識轉化為實際的硬件設計優化。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在低成本慣性測量單元（IMU）和GNSS融閤領域工作的技術人員，我對“建模與仿真”的需求，更多地是聚焦於如何處理傳感器之間的誤差、時延，以及如何在一個不確定的環境中實現高精度的融閤定位。這本書的標題，直擊我工作的核心痛點。《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》，聽起來就非常專業，我想它應該能夠提供一些關於如何構建精確的IMU和GNSS融閤模型的理論指導。我特彆希望書中能夠深入講解IMU的誤差模型，比如零偏、比例因子、軸不對準、隨機遊走等，並且提供如何在仿真環境中有效地模擬這些誤差的方法。同樣，我也希望能看到關於GNSS接收機本身的建模，不僅僅是信號接收，還包括其輸齣數據的質量特性，比如僞距和載波相位的精度、更新率等。在融閤方麵，我最期待的是書中關於卡爾曼濾波（KF）、擴展卡爾曼濾波（EKF）、無跡卡爾曼濾波（UKF）等狀態估計算法在GNSS/IMU融閤中的應用。我希望能夠理解這些算法的原理，以及如何在仿真中實現它們，並能夠比較不同算法在不同條件下的性能錶現。如果書中能提供一些關於如何設計仿真場景來測試融閤算法的魯棒性，例如在GNSS信號丟失、IMU性能退化等極端情況下，那麼這本書對我來說就具有極高的價值。我希望它能幫助我構建更可靠、更精準的融閤定位係統，從而提升我所負責産品的市場競爭力。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在物聯網（IoT）領域工作的技術人員，正在探索如何將GNSS技術集成到低功耗、低成本的IoT設備中，以實現更精確的定位服務。對於IoT應用來說，GNSS的功耗和成本是關鍵的考量因素。這本書的書名《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》，讓我覺得它可能包含瞭我所需要解決的實際問題。《正版書籍》這幾個字，讓我對內容的可靠性有信心。我希望書中能夠深入講解不同GNSS芯片的功耗模型，以及如何通過軟件或硬件設計來優化GNSS模塊的功耗，並且能在仿真中進行驗證。在建模方麵，我希望能看到關於如何簡化GNSS係統模型，以適應低功耗IoT設備的計算能力限製，同時又能保證一定的定位精度。例如，如何處理GNSS信號的捕獲和跟蹤過程，以及如何優化其功耗。在仿真方麵，我期待書中能夠提供一些關於如何在仿真環境中評估GNSS模塊在不同工作模式下的功耗錶現，以及如何通過仿真來優化算法的參數，以達到最佳的功耗與精度的平衡。如果書中能提供一些關於如何在模擬真實IoT設備部署場景（例如室內、半室內等）下進行GNSS性能仿真的方法，那將對我非常有價值。我希望這本書能夠幫助我找到將GNSS技術高效地應用於IoT設備的解決方案。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在地理信息科學（GIS）領域工作的技術人員，平時接觸到大量的GNSS數據，用於地理空間數據的采集和處理。雖然我不是GNSS係統的底層開發者，但我需要理解GNSS係統的工作原理和誤差特性，以便更好地對采集到的數據進行質量評估和後處理。這本書的標題《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》，讓我覺得它能夠提供一個宏觀的視角，幫助我理解GNSS係統的整體架構以及其在數據采集過程中可能齣現的各種問題。《正版書籍》這幾個字，讓我對內容的嚴謹性有瞭信心。我期待書中能夠清晰地解釋GNSS定位的基本原理，包括三維空間中的三邊測量，以及不同衛星係統（如GPS, BDS, Galileo）在原理上的異同。在建模方麵，我希望能看到關於GNSS接收機坐標係和地球參考坐標係之間的轉換方法，以及如何在仿真中模擬這些轉換過程。更重要的是，我希望瞭解各種可能影響GNSS定位精度的因素，例如大氣延遲、多路徑效應、接收機噪聲等，並且希望書中能夠提供一些關於這些誤差的量化模型和仿真方法。對於仿真部分，我希望能瞭解如何利用仿真來模擬不同觀測條件下的定位結果，例如在不同時間、不同地點、不同衛星幾何構型下的精度錶現。這些知識，對於我理解和解釋GNSS測量數據的可靠性，以及選擇閤適的測量策略，都將非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在高校從事GNSS理論研究的年輕教師，平時需要給學生講授衛星導航相關的課程，也需要指導學生進行相關的畢業設計和科研項目。選擇這本書，是因為我需要一本權威、係統、且內容前沿的教材，來幫助我構建完整的教學體係，同時也能為我的科研工作提供堅實的理論基礎。這本書的標題《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》，給我一種“權威、可靠”的感覺。我最看重的是它對衛星導航係統基本原理的深入講解，比如，它是否能夠清晰地闡述GNSS信號的生成、傳輸、接收的整個過程，並在此基礎上構建數學模型。我希望書中能夠涵蓋各種導航電文的結構和信息含義，以及如何在仿真中準確地模擬這些信息。在建模方麵，我特彆關注書中對軌道和時鍾誤差的建模技術，這些是GNSS定位精度的關鍵限製因素。我希望能夠學習到先進的誤差校正模型，比如大氣延遲（對流層和電離層）的建模，以及如何通過差分技術（如SBAS, GBAS, PPP）來提高定位精度，並且希望書中能夠提供相應的仿真實現方法。在仿真方麵，我希望能夠看到一些關於如何進行係統級性能評估的詳細方法，比如不同用戶終端的接收機性能仿真，以及在不同幾何構型下的定位精度仿真。這本書如果能提供一些開源的仿真工具或者代碼框架，那對我來說將是巨大的福音，可以大大降低教學和科研的門檻。我希望能從中汲取養分，為我的學生們帶來更生動、更前沿的GNSS知識。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在航空航天領域從事精密導航研究的工程師，對於GNSS係統的精度、可靠性和完好性有著極高的要求。在設計和驗證航空航天器的導航係統時，精確的建模與仿真能力是不可或缺的。《正版書籍 衛星導航係統建模與仿真》這個名字，讓我覺得這本書內容可能非常深入，並且具備學術上的嚴謹性。我特彆關注書中關於GNSS信號在復雜電磁環境下（例如空間輻射、地麵乾擾）的傳播特性和建模方法，以及如何仿真這些環境對信號接收的影響。在建模方麵，我希望能看到關於高精度軌道和時鍾預測模型的詳細介紹，以及如何在仿真中實現這些模型，以支持長期的導航任務。對於航空航天器的高動態運動，書中是否能提供相應的運動學和動力學建模方法，以及如何在仿真中準確地模擬這些運動狀態，是我非常期待的。此外，關於GNSS係統的完好性監測（RAIM）和故障檢測與排除（FDE）的建模與仿真，也是我非常感興趣的。我希望能學習到如何通過仿真來評估GNSS係統在各種故障模式下的性能，以及如何驗證完好性監測算法的有效性。這本書如果能提供一些關於航空航天應用場景下的GNSS係統仿真案例，那將對我非常有指導意義。