GPS原理及應用（第3版）/“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李天文 等 著

圖書標籤:

• GPS
• 衛星導航
• 定位技術
• 測量學
• 地理信息係統
• 導航技術
• 無綫通信
• 電子工程
• 高等教育
• 規劃教材

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030433909

版次：3

商品編碼：12071243

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-03-01

用紙：膠版紙

頁數：233

字數：370000

正文語種：中文

內容簡介

　　《GPS原理及應用（第3版）/“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材》是在作者李天文多年從事GPS衛星測量教學與應用研究的基礎上撰寫而成。全書共13章，第1～4章主要介紹瞭GPS衛星測量的基本原理，第5～7章主要介紹瞭GPS衛星測量的誤差來源、技術設計和數據處理，第8章主要介紹瞭GPS衛星信號接收機的使用與檢驗，第9～13章主要介紹瞭GPS衛星測量技術的應用。書中重點介紹瞭GPS衛星信號接收機的使用與檢驗，特彆是對GPS衛星測量技術在有關領域中的應用作瞭詳細論述。
　　《GPS原理及應用（第3版）/“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材》可作為地理信息科學專業本科生及研究生教材，同時也可供相關專業師生、研究人員及測繪專業技術人員參考。

目錄

第三版 修編說明
第一版 序
第一版 前言
第1章 緒論
1．1 衛星定位技術發展概況
1．2 俄羅斯的全球導航衛星係統
1．3 歐洲的Galileo係統
1．4 中國的北鬥衛星係統
1．5 GPS係統的組成
1．6 衛星定位技術相對於常規測量技術的特點
1．7 GPS的應用
習題

第2章 GPS定位的坐標係統及時間係統
2．1 協議天球坐標係
2．2 協議地球坐標係
2．3 協議地球坐標係與協議天球坐標係的轉換
2．4 國傢坐標係與地方坐標係
2．5 WGS-84坐標係
2．6 時間係統
習題

第3章 衛星運動及GPS衛星信號
3．1 概述
3．2 衛星的無攝運動
3．3 衛星的瞬時位置與瞬時速度計算
3．4 地球人造衛星的受攝運動
3．5 GPS衛星星曆
3．6 GPS衛星的僞隨機測距碼
3．7 GPS導航電文
3．8 僞距測量原理
3．9 衛星的載波信號及相位測量原理
3．10 美國政府關於GPS衛星信號的SA政策
習題

第4章 GPS定位原理
4．1 GPS絕對定位原理
4．2 觀測衛星的幾何分布與GPS授時
4．3 GPS相對定位原理
4．4 差分GPS測量原理
4．5 廣域差分GPS
4．6 整周未知數的確定方法與周跳分析
習題

第5章 GPS測量的誤差來源
5．1 GPS測量誤差的分類
5．2 與GPS衛星有關的誤差
5．3 與衛星信號傳播有關的誤差
5．4 與接收機有關的誤差
5．5 其他誤差來源
習題

第6章 GPS測量技術設計與外業施測
6．1 GPS測量的技術設計
6．2 G．PS控製網的圖形設計及設計原則
6．3 GPS控製網的優化設計
6．4 GPS測前準備及技術設計書的編寫
6．5 GPS測量外業實鏇
6．6 技術總結與上交資料
習題

第7章 GPS測量數據處理
7．1 概述
7．2 (3 PS基綫嚮量的解算
7．3 GPS控製網的三維平差
7．4 G_PS基綫嚮量網的二維平差
7．5 GPS高程
習題

第8章 GPS衛星信號接收機
8．1 GPS衛星信號接收機的分類
8．2 GPS接收機的組成及工作原理
8．3 幾種常見GPS衛星信號接收機
8．4 GPS衛星信號接收機的選用與檢驗
習題

第9章 GPS測量技術在控製測量、精密工程測量及變形監測中的應用
9．1 概述
9．2 GPS在控製測量中的應用
9．3 GPS在精密工程測量中的作用
9．4 GPS在工程變形監測中的應用
習題

第10章 GPS測量技術在航空遙感中的應用
10．1 概述
10．2 常規空中三角測量
10．3 G．PS輔助空中三角測量
10．4 機載GPS天綫與攝影機偏心測量
10．5 GPS輔助空中三角測量平差及結果分析
習題

第11章 GPS測量技術在土地資源調查中的應用
11．1 土地資源調查的目的與任務
11．2 土地資源調查的內容與方法
11．3 實時動態測量係統
11．4 CORS係統原理
11．5 GPS測量技術在土地資源調查中的應用
習題

第12章 GPS在地質調查、地形測量、地籍測量及深水測量中的應用
12．1 概述
12．2 GPS在地質調查中的應用
12．3 GPS在地形測量中的應用
12．4 GPS在地籍測量中的應用
12．5 差分GPS在水深測量中的應用
習題

第13章 GPS測量技術在其他領域中的應用
13．1 GPS測量技術在地球動力學及地震監測中的應用
13．2 GPS測量技術在城市規劃中的應用
13．3 GPS在氣象信息測量中的應用
13．4 GPS在公安、交通係統中的應用
13．5 GPS測量技術在航海導航中的應用
13．6 GPS測量技術在航空導航中的應用
13．7 GPS在海洋測繪中的應用
13．8 GPS在水土保持生態建設中的應用
13．9 GPS定位技術在其他領域中的應用
習題
主要參考文獻
附錄 GPS靜態測量數據處理

導航的過去、現在與未來：一部關於時空定位的恢弘史詩 想象一下，在茫茫大海中，經驗豐富的船長憑藉星辰與羅盤，穿越未知的水域；又或者，在廣袤的荒漠裏，駱駝商隊依靠著太陽與地形，在沙海中摸索前行。數韆年來，人類從未停止過對精確位置和方嚮的追求。從古老的日晷到精密的星圖，再到如今我們手中輕巧的智能設備，對“我在哪裏”、“我要去哪裏”的探索，驅動著文明不斷嚮前。 本書並非一部枯燥的技術手冊，而是一場穿越時空、洞悉導航奧秘的史詩。它將帶領讀者，一同追溯人類定位技術的漫長演進之路，從那些充滿智慧與勇氣的早期探索，到現代科技的集大成者。我們將深入剖析那些奠定導航基石的偉大發現，體驗那些塑造瞭我們今天生活方式的關鍵時刻，並展望導航技術未來的無限可能。 第一章：無盡的探索——人類對位置的原始渴望 從最早的部落遷徙到宏偉的地理大發現，人類對“定位”的需求，幾乎與文明的誕生同步。本章將從最基礎的層麵，探討人類是如何在沒有現代科技的幫助下，依靠自然界賦予的綫索來尋找方嚮和辨彆位置的。 仰觀俯察，天象指引： 早期人類如何觀察太陽的東升西落、月亮的陰晴圓缺、星辰的周而復始，並從中提取時間與方位的規律。我們將迴顧古代文明，如古埃及的金字塔定位、古希臘的渾天儀，以及中國古代的觀星颱，如何利用天體運行來製定曆法、測量經緯。 大地為尺，風物為證： 除瞭天象，陸地和海洋同樣是天然的導航員。山脈的走嚮、河流的蜿蜒、海岸綫的輪廓，甚至是風的方嚮和洋流的規律，都曾是探險傢和航海傢的生命綫。我們將重溫那些依靠地貌特徵進行導航的傳奇故事，例如古代絲綢之路上的駝鈴聲，以及早期航海傢如何通過識彆洋流和季風來規劃航綫。 直覺與經驗的傳承： 在沒有文字記載的年代，知識和經驗的傳承至關重要。本章將探討口頭傳說、圖騰符號以及部落間的約定俗成，如何在潛移默化中，將定位和導航的智慧傳遞給後代。 第二章：智慧的火花——導航技術的早期萌芽 隨著人類社會的發展，簡單的自然觀察逐漸無法滿足日益增長的探索需求。精準、可靠的定位工具開始應運而生，標誌著導航技術進入瞭第一個快速發展的時期。 compass 的誕生與航海革命： 磁羅盤的發明，無疑是人類導航史上最重要的裏程碑之一。它擺脫瞭對天象的依賴，使得在陰雨天氣和夜間航行成為可能。我們將詳細介紹指南針的起源，從中國古代的“司南”到後來的水羅盤和旱羅盤，以及它如何徹底改變瞭航海的模式，開啓瞭波瀾壯闊的地理大發現時代。 時間與距離的測量： 精確的時間測量是航海中確定經度的關鍵。本章將迴顧早期計時工具的演變，如沙漏、日晷，以及後來對精確航海鍾的追求。同時，我們也將探討如何利用船速和航行時間來估算距離，盡管這種方法存在一定的誤差，但它在當時已是寶貴的經驗。 海圖與地圖的繪製： 隨著航綫的擴展，對地理信息的記錄和傳播變得尤為重要。本章將介紹早期海圖和地圖的發展曆程，從簡單的輪廓圖到逐漸加入更多地形、海岸綫細節的繪製。我們將審視那些承載著探索者足跡的古老地圖，理解它們在導航和地理認知中的巨大作用。 第三章：科學的飛躍——近代導航技術的奠基 科學的興起為導航技術注入瞭新的活力。數學、物理學和天文學的理論突破，使得導航的精度和可靠性得到瞭前所未有的提升。 經度問題的解決與天文導航的成熟： 確定經度的問題睏擾瞭航海傢數百年。本章將深入探討解決這一難題的關鍵人物和科學原理，特彆是航海鍾的發明如何實現精確授時，以及天文觀測在確定當地時間與格林尼治時間之間的差異中的作用。我們將介紹地平儀、六分儀等精密天文儀器的發展，以及如何通過它們進行太陽、恒星的觀測來推算經緯度。 三角測量與大地測量： 在陸地上，三角測量技術的發展使得繪製精確的地圖成為可能。本章將介紹大地測量學的基本原理，如何通過建立基綫和測量角度來確定大片區域的地理坐標。我們將迴顧那些為國傢繪製詳細地圖的偉大測量工程，它們不僅服務於軍事和行政，也為科學研究提供瞭寶貴的數據。 無綫電技術的曙光： 隨著電磁波的發現和應用，無綫電技術為導航帶來瞭全新的可能性。本章將初步介紹無綫電信號的傳播特性，以及早期無綫電信標和無綫電定位係統的構想，它們預示著一個擺脫瞭純粹光學和天體觀測的全新導航時代的到來。 第四章：科技的結晶——現代導航技術的革命 20世紀是科技飛速發展的時代，導航技術迎來瞭前所未有的變革，其中最為顯著的便是全球定位係統的齣現。 慣性導航：無聲的指引： 在無綫電信號難以到達的區域，或者需要極高精度的自主導航時，慣性導航係統（INS）發揮著關鍵作用。本章將揭示慣性導航的基本原理，如何利用陀螺儀和加速度計來測量物體的角速度和綫加速度，並積分計算齣其在三維空間中的位置、速度和姿態。我們將探討INS在航空、航天、潛艇等領域的廣泛應用。 無綫電導航的輝煌與落幕： 在GPS齣現之前，各種無綫電導航係統曾是重要的空中和海上交通的指引者，例如Loran、Omega係統。本章將迴顧這些係統的技術原理，它們如何利用不同地點無綫電信號到達時間的差異來確定位置，並分析它們在曆史上的重要貢獻以及最終被更先進技術取代的原因。 衛星導航的黎明： 衛星導航係統的齣現，是導航技術發展史上的集大成者。本章將重點介紹衛星導航係統的基本構成，包括空間段（衛星星座）、地麵控製段和用戶段。我們將深入剖析衛星信號的傳輸原理，以及用戶接收機如何通過接收多顆衛星的信號，利用時間差和三角測量原理來精確計算自身的位置。我們將從基礎原理齣發，為讀者構建一個清晰的衛星導航係統的工作模型。 第五章：無處不在的連接——現代導航係統的深度解析 我們每天都在使用的導航，背後蘊含著怎樣的精密設計和技術集成？本章將對現代導航係統進行更深入的剖析。 GNSS傢族：全球衛星導航係統的多極化： 除瞭美國GPS，我們還將認識其他主要的全球衛星導航係統（GNSS），如俄羅斯的GLONASS、歐洲的Galileo、中國的北鬥（BDS）。本章將介紹這些係統的獨特性、發展曆程以及各自的技術特點，並探討多係統融閤帶來的優勢。 定位精度與誤差分析： 影響導航精度的因素多種多樣，包括衛星軌道誤差、大氣延遲、接收機噪聲等。本章將詳細分析這些誤差的來源，以及各種誤差修正技術，如差分GPS（DGPS）、實時動態差分GPS（RTK）等，如何顯著提高定位精度。 高精度定位的挑戰與解決方案： 在自動駕駛、精密農業、測繪等領域，對厘米級甚至毫米級的定位精度有著迫切需求。本章將介紹應對這些挑戰的先進技術，如組閤導航（INS/GNSS融閤）、視覺裏程計、激光雷達SLAM等，它們如何彌補單一係統的不足，實現更卓越的定位性能。 導航的室內外融閤： 室內導航一直是GPS等室外定位係統難以逾越的障礙。本章將探討室內定位技術的種類，如Wi-Fi定位、藍牙信標、UWB（超寬帶）技術，以及它們如何與室外導航係統融閤，實現連續無縫的定位體驗。 第六章：應用的光輝——導航技術如何塑造我們的世界 導航技術早已不再是航海傢和飛行員的專屬，它已經滲透到我們生活的方方麵麵，深刻地改變著世界的運作模式。 齣行與交通的智能化： 從智能手機上的地圖導航，到網約車平颱的精準調度，再到自動駕駛汽車的自主規劃，導航技術正在重塑我們的齣行方式。本章將探討導航技術在公共交通、物流運輸、智慧城市建設等方麵的應用，以及它如何提升交通效率、降低事故率。 精準農業與環境保護： 在農業領域，GPS和GIS（地理信息係統）技術實現瞭精準施肥、精準灌溉、精準噴藥，大大提高瞭農作物産量，減少瞭資源浪費。在環境保護領域，導航技術被用於監測野生動物遷徙、追蹤非法采伐、繪製災害分布圖等。 地理空間信息與科學研究： 導航技術是地理空間信息技術（GSIS）的核心組成部分。本章將探討GIS在城市規劃、資源管理、災害預警等方麵的作用，以及導航技術如何為地質勘探、考古研究、氣象監測等科學研究提供精確的空間坐標。 新興領域的探索： 隨著科技的進步，導航技術的應用邊界不斷拓展。本章將展望導航技術在虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、無人機應用、太空探索等新興領域的潛力，以及它們如何為我們打開全新的視野。 第七章：未來的星辰大海——導航技術的展望 站在當下，我們眺望未來。導航技術的演進從未停止，新的挑戰和機遇正在湧現。 下一代GNSS：更高精度、更強抗乾擾能力： 未來GNSS係統將更加智能化，具備更強的抗乾擾和反欺騙能力，並進一步提升定位精度，滿足日益增長的精密應用需求。 自主導航與人工智能的融閤： 隨著人工智能技術的發展，導航係統將變得更加“聰明”，能夠自主感知環境、做齣決策，並與更復雜的係統進行協同。 量子導航的曙光？ 量子技術正在探索新的導航範式，雖然尚處於早期階段，但其潛在的顛覆性可能令人期待。 倫理與安全挑戰： 隨著導航技術的廣泛應用，數據隱私、信息安全、自主係統誤判等倫理和社會問題也需要我們認真思考和應對。 本書的編寫，旨在為廣大讀者提供一個全麵、深入、易於理解的導航技術知識體係。我們希望通過引人入勝的敘述和嚴謹的科學分析，讓讀者不僅瞭解導航技術的“是什麼”，更能理解“為什麼”以及“將走嚮何方”。這是一場關於空間、時間、科技與人類智慧的探索之旅，我們誠摯邀請您加入，一同領略導航技術帶來的無限魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字是《GPS原理及應用（第3版）/“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材》。 一直以來，我都對地圖和導航技術充滿好奇，尤其是GPS，這個小小的設備卻承載著如此強大的定位能力，總讓我覺得充滿瞭科技的魅力。在大學期間，我選修瞭一門關於地理信息係統的課程，其中就涉及到瞭GPS的一些基礎知識。那時候，我接觸到的是一些非常錶麵的概念，比如衛星、接收機、坐標係等等，對於其背後的原理，總有一種雲裏霧裏的感覺。我常常在想，那些在茫茫大海中航行的船隻，在無人區探險的科考隊員，甚至是日常生活中我們依賴的手機導航，它們是如何做到如此精準的定位的呢？是什麼樣的科學原理在支撐著這一切？我希望有一本書，能夠像一位經驗豐富的老師一樣，循序漸進地為我揭開GPS的神秘麵紗，讓我不僅僅知道“是什麼”，更要理解“為什麼”。我渴望深入瞭解GPS信號是如何從遙遠的太空傳播到地麵，又是如何被我們的設備捕捉並轉化為精確位置信息的。同時，我也對GPS在各個領域的實際應用非常感興趣，比如它如何幫助我們進行交通管理、災害監測，甚至在科學研究中扮演著怎樣的角色。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一扇瞭解這些奧秘的大門，我期待著通過閱讀它，能夠獲得更深刻、更係統的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書名中的“十二五”字樣，讓我預感到它應該是一本內容非常紮實、緊跟時代發展步伐的教材。我翻閱這本書，發現它確實沒有讓我失望。在原理部分，它不僅涵蓋瞭GPS最基礎的衛星信號組成、測距原理、三維定位等內容，還對影響定位精度的各種誤差源進行瞭深入分析，例如大氣延遲、多路徑效應、接收機噪聲等，並給齣瞭相應的改正方法。這對於我理解GPS的實際精度限製以及如何進行精度提升非常重要。在應用部分，這本書的覆蓋麵之廣也讓我頗為驚嘆。從傳統的航空航天、軍事導航，到如今廣泛應用的汽車導航、智能手機，再到一些新興領域如精準農業、形變監測等，這本書都進行瞭詳細的介紹和分析。我尤其喜歡書中對不同應用場景下GPS技術要求的探討，比如在山區或城市峽榖中，信號遮擋問題如何影響定位；在進行高精度測量時，如何通過差分技術來剋服誤差。這些內容都非常貼閤實際應用，能夠幫助我更好地理解GPS的優勢和局限性，並在實際工作中做齣更明智的技術選擇。它不僅僅是一本理論書，更是一本實用的技術指南。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這本書的時候，我帶著一種“試試看”的心態，畢竟“國傢級規劃教材”這個名頭聽起來就有點嚴肅，生怕會是一本枯燥乏味的理論堆砌。然而，翻開第一頁，我就被它的內容深深吸引瞭。作者以一種非常生動形象的方式，將GPS的復雜原理娓娓道來，就像在講述一個精彩的故事。我尤其喜歡它在講解衛星軌道、信號傳輸等抽象概念時，能夠結閤大量的圖示和實例，讓原本晦澀難懂的知識變得通俗易懂。很多時候，我在閱讀其他技術書籍時，會因為大量的公式和專業術語而感到頭疼，但在這本書中，我卻很少有這種感覺。作者似乎非常瞭解我們作為讀者可能遇到的睏惑，並提前準備好瞭恰到好處的解釋和補充。它不僅僅是簡單地陳述事實，更是在引導我們思考，鼓勵我們去探索其中的邏輯和聯係。比如，在介紹多普勒效應如何用於測量速度時，我仿佛看到瞭一個精密儀器在工作中，每一個細微的參數都至關重要。這種深入淺齣的講解方式，讓我對GPS的理解進入瞭一個全新的層次，從一個旁觀者變成瞭仿佛置身其中的探索者。

評分☆☆☆☆☆

我一直對精確測量和定位技術抱有濃厚的興趣，尤其是在一些科研項目中，GPS的精度和可靠性直接關係到實驗數據的質量。過去，我主要依賴於一些零散的文獻資料來解決實際問題，這往往耗時耗力，而且很難形成一個完整的知識體係。這次偶然的機會接觸到《GPS原理及應用（第3版）》，我感覺到它填補瞭我知識體係中的重要空白。這本書在原理部分，對信號的傳播誤差、接收機的工作原理、數據處理算法等都有非常詳盡的論述，這對於我理解和優化GPS的應用至關重要。更讓我驚喜的是，它在應用章節，詳細介紹瞭GPS在測繪、地質勘探、大氣監測等多個領域中的具體應用案例，並分析瞭不同應用場景對GPS性能提齣的特殊要求。這讓我能夠將書本上的理論知識與我實際遇到的技術難題聯係起來，找到解決問題的思路和方法。例如，在進行高精度形變監測時，如何減小多路徑效應的影響，如何選擇閤適的接收機類型和數據處理策略，這本書都提供瞭非常有價值的參考。它就像一位資深的顧問，為我解答瞭許多睏擾我已久的技術難題。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對導航技術和地理信息係統有著深厚興趣的愛好者，我一直在尋找一本能夠係統性地介紹GPS核心原理並展示其廣泛應用的書籍。《GPS原理及應用（第3版）》的齣現，無疑滿足瞭我的這一需求。我喜歡它在描述GPS係統組成時，不僅僅停留在衛星、地麵站和用戶接收機這幾個宏觀層麵，而是深入到每一部分的具體功能和工作流程。比如，對於導航電文的結構和內容，它是如何承載著衛星的星曆、時鍾改正等關鍵信息的，我通過閱讀這本書有瞭清晰的認識。同時，我也對書中關於用戶接收機如何處理衛星信號，進行測距和解算位置的詳細闡述印象深刻。它不僅僅介紹瞭基本的三邊測量法，還提及瞭卡爾曼濾波等更高級的算法，這對於理解GPS定位的動態性和實時性非常有幫助。更重要的是，書中對GPS在不同應用場景下的優缺點分析，以及如何結閤其他導航技術（如慣性導航、RTK等）來提升定位精度和可靠性，為我提供瞭寶貴的啓示。這本書讓我意識到，GPS並非一個孤立的技術，而是與許多其他高科技領域相互關聯、相互促進的。