正版书籍 卫星导航系统建模与仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

杨俊 等 著

图书标签:

• 卫星导航
• GNSS
• 建模仿真
• 信号处理
• 导航系统
• 雷达
• 通信
• 电子工程
• 控制理论
• MATLAB

店铺： 金渊清亚图书专营店

出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030483553

商品编码：26510022697

包装：平装

出版时间：2017-12-01

图书基本信息
图书名称	卫星导航系统建模与仿真
作者	杨俊 等
定价	98.00元
出版社	科学出版社有限责任公司
ISBN	9787030483553
出版日期	2017-12-01
字数
页码
版次	31
装帧	平装
开本
商品重量	0.4Kg

内容简介

卫星导航系统建模与仿真技术是当今卫星导航系统重要研究领域之一，为全球卫星导航系统的论证、建设和应用提供技术支撑。完备的仿真试验可以充分验证系统体制的可行性，提前识别并控制系统的不确定因素及问题，以*小的时间和成本代价实现系统建设总目标。本书是国防科学技术大学三院天衡导航团队科研成果的总结和提炼，从卫星导航理论、建模与仿真技术、软件开发等方面，详细阐述了全球卫星导航系统的运行机理、建模思想以及仿真技术。全书共14章，主要内容包括卫星导航系统建模与仿真基础，卫星导航系统时空基础，卫星导航系统空间段、地面段、用户段和环境段的建模方法，模型的有效性验证方法，面向对象建模规范与仿真软件开发技术，仿真软件的应用以及外部数据在卫星导航仿真中的应用等。全球卫星导航系统是一种典型的复杂大系统，也是复杂的航天系统。本书从系统层、应用层、仿真层等多个维度对整个系统进行阐述，对其他航天系统，如卫星通信系统、遥感系统等具有借鉴意义。

作者简介

暂无相关内容

目录

暂无相关内容

编辑推荐

暂无相关内容

文摘

暂无相关内容

序言

暂无相关内容

卫星导航系统建模与仿真 引言 在现代科技飞速发展的浪潮中，卫星导航系统（GNSS）已成为不可或缺的关键技术，渗透到我们生活的方方面面，从日常的出行导航到复杂的军事行动，再到高精度的科学测量。其核心的价值在于提供精准、可靠、全球性的定位、导航和授时（PNT）服务。然而，卫星导航系统的复杂性远超普通用户的认知。要理解和优化这些系统的性能，必须深入研究其内在的运行机理、信号传播特性、接收机处理过程，以及系统在各种环境下的响应。这正是“建模与仿真”这一学科领域所肩负的重任。 本书，《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》，并非直接罗列某个特定卫星导航系统的操作手册，亦非简单地介绍某款导航软件的使用方法。相反，它着眼于卫星导航系统背后更深层次的科学与工程原理。本书旨在为读者构建一个理解卫星导航系统本质的坚实基础，通过严谨的数学模型和灵活的仿真手段，揭示其工作机制的奥秘，探讨影响系统性能的关键因素，并预测系统在不同场景下的行为表现。 内容概述 本书的出发点，是对卫星导航系统进行系统性的、由宏观到微观的剖析。我们将首先从卫星导航系统的基本原理入手。这部分内容将详细阐述GNSS系统的架构，包括其由空间段（卫星星座）、地面控制段和用户段组成的核心要素。我们将深入探讨卫星星座的设计原则，例如其轨道类型（GEO、MEO、LEO）、轨道高度、倾角、升交点赤经等参数如何共同决定了全球范围内的覆盖能力和定位精度。对于地面控制段，我们将解析其负责的卫星轨道监测、定轨、钟差预报、数据广播等关键功能，这些功能是维持系统正常运行的基石。而用户段，也就是我们日常接触到的接收机，其工作流程也将得到细致的阐述，包括信号捕获、跟踪、伪距测量、载波相位测量等核心过程。 随后，我们将重点转向信号传播模型。卫星导航信号在从太空传播到地面接收机的过程中，会经历大气层（电离层和对流层）的折射、多径效应（信号反射）、以及接收机硬件自身的噪声等一系列干扰。本书将详细介绍描述这些传播效应的数学模型，例如电离层延迟模型（如Klobach模型、Bent模型）和对流层延迟模型（如Saastamoinen模型）。这些模型对于理解和补偿信号延迟、提高定位精度至关重要。此外，多径效应作为一种普遍存在的误差源，其产生机理、传播路径以及对伪距和载波相位测量值的影响也将被深入探讨，并介绍相应的抑制和补偿方法。 卫星导航系统接收机建模是本书的另一个核心章节。接收机是GNSS系统的终端，其性能直接影响最终的定位结果。我们将深入分析接收机的工作流程，从射频前端的信号接收、放大、下变频，到数字中频的采样、数字化，再到基带处理器中的信号捕获、跟踪环路设计（如PLL、DLL）、导航电文解码、伪距和载波相位测量等关键环节。我们会探讨不同类型跟踪环路的性能特点、稳定性分析，以及它们如何影响信号跟踪的鲁棒性和精度。针对接收机内部产生的各种噪声（如热噪声、相位噪声），也将给出相应的数学模型描述。 定位与导航算法是GNSS系统的应用核心。本书将系统介绍基于伪距测量的三维定位算法，包括最小二乘法、卡尔曼滤波等，并分析其收敛性和精度。更重要的是，我们将深入探讨基于载波相位测量的差分GNSS（DGNSS）和实时动态（RTK）定位技术。这些技术通过利用载波相位的整周模糊度消解，能够实现厘米级甚至毫米级的定位精度。我们将详细介绍模糊度固定的原理、算法（如LAMBDA方法），以及影响模糊度固定成功率的各种因素。 仿真技术在GNSS中的应用是本书的另一大亮点。建模的目的是为了仿真，而仿真则能够有效地验证模型、评估系统性能、测试算法并预测系统行为。本书将介绍常用的仿真工具和仿真环境，以及如何构建真实的GNSS仿真场景。这包括模拟卫星轨迹、产生卫星导航信号，模拟信号传播过程中的各种误差（如大气延迟、多径），以及模拟接收机的信号处理过程。读者将学习如何通过仿真来评估不同GNSS接收机设计方案的性能，测试各种误差补偿算法的有效性，以及预测系统在不同地理环境和天空可见度下的定位精度。 GNSS系统的干扰与抗干扰是当今GNSS应用面临的严峻挑战。本书将对常见的GNSS干扰类型进行分类和分析，包括有意的干扰（如致盲、欺骗）和无意的干扰（如互调干扰、谐波干扰）。我们将介绍这些干扰的产生机理、传播特性，以及它们对GNSS信号和测量值的影响。在此基础上，本书将探讨各种抗干扰技术，包括信号处理域的抗干扰方法（如自适应波束形成、信号分离），以及接收机硬件设计方面的抗干扰措施。 GNSS在特殊场景下的应用与挑战也是本书关注的重点。例如，在城市峡谷环境中，多径效应和信号遮挡问题严重，将探讨如何通过先进的接收机算法和辅助定位技术（如惯性导航系统INS、视觉里程计）来提高定位的可靠性。在水下或室内等GNSS信号无法到达的环境，将介绍如何结合其他导航技术实现混合导航。此外，本书还会触及GNSS与其他导航技术的融合，如INS/GNSS融合、视觉/GNSS融合等，探讨其优势和实现方法，以应对复杂多变的导航需求。 结论与展望 最后，本书将对GNSS技术的发展趋势进行总结和展望。我们将探讨多星座融合（如GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou的协同工作）、更高精度服务的出现（如PPP-RTK）、以及GNSS与人工智能、大数据等前沿技术的结合，这些都预示着GNSS系统在未来将扮演更加重要的角色，并为更多创新应用提供强大的支撑。 本书的特点 理论与实践相结合： 本书在阐述GNSS系统基本原理和数学模型的同时，注重与仿真实践相结合，通过详细的仿真案例，帮助读者加深对理论知识的理解。 系统性与全面性： 从GNSS系统的整体架构出发，逐层深入到信号传播、接收机模型、定位算法，再到干扰与抗干扰，以及与其他技术的融合，力求为读者提供一个全面而系统的知识框架。 深入的数学分析： 对于关键的GNSS技术，如载波相位测量、模糊度固定等，本书进行了深入的数学推导和算法分析。 前沿技术关注： 及时反映了GNSS领域最新的发展动态和研究热点，如多星座融合、PPP-RTK等。 适用读者 本书适合高等院校相关专业（如电子工程、通信工程、测绘工程、自动化、计算机科学等）的本科生、研究生，以及从事卫星导航系统研发、应用和集成的工程师、科研人员。对于对GNSS技术感兴趣的广大科技爱好者，本书也将提供一个深入了解该领域的绝佳窗口。 结语 通过对《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》的系统学习，读者不仅能够掌握卫星导航系统的基本工作原理，更重要的是能够理解其内在的复杂性，能够运用科学的模型和仿真工具去分析、设计和优化GNSS系统，从而在未来的科技创新和工程实践中，充分发挥卫星导航技术的巨大潜力。本书旨在成为一本引领读者探索GNSS奥秘、掌握先进建模仿真技术的权威参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我真的可以说是望眼欲穿了！之前在网上看到介绍，说是全面解析卫星导航系统建模与仿真的原理和技术，我作为一名刚刚入行不久的GNSS（全球导航卫星系统）初学者，简直就像抓住了救命稻草。我目前的工作主要集中在GNSS接收机的软件开发上，但总感觉对底层的理论和模型理解不够透彻，尤其是在涉及到信号传播、误差建模、以及如何进行有效的系统级仿真时，总是有些力不从心。这本书的标题《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》就像是为我量身定做的。我期待它能深入浅出地讲解各种导航卫星系统的架构，比如GPS、GLONASS、Galileo、北斗等等，不仅仅是介绍它们各自的特点，更重要的是能够分析它们在建模仿真时可能存在的共性与差异。我特别希望能看到关于如何建立精确的导航卫星动力学模型，包括轨道和姿态的仿真，以及如何模拟地面接收机的运动状态。更关键的是，书中对误差建模部分的详尽阐述，这是影响仿真结果准确性的核心。我希望能学习到如何有效地识别和量化各种误差源，比如钟差、轨道误差、大气延迟、多路径效应等等，并且理解这些误差是如何在仿真模型中被引入和处理的。仿真部分，我更是充满了期待，希望它能提供一些实用的仿真平台和工具的介绍，甚至是代码示例，能够帮助我理解如何搭建一个完整的卫星导航系统仿真环境，并能够对不同场景下的系统性能进行评估。比如，在城市峡谷、高山等复杂环境下，仿真结果是否能够真实反映出系统的局限性，以及如何通过调整模型参数来优化仿真结果，这些都是我非常渴望学习到的。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在低成本惯性测量单元（IMU）和GNSS融合领域工作的技术人员，我对“建模与仿真”的需求，更多地是聚焦于如何处理传感器之间的误差、时延，以及如何在一个不确定的环境中实现高精度的融合定位。这本书的标题，直击我工作的核心痛点。《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》，听起来就非常专业，我想它应该能够提供一些关于如何构建精确的IMU和GNSS融合模型的理论指导。我特别希望书中能够深入讲解IMU的误差模型，比如零偏、比例因子、轴不对准、随机游走等，并且提供如何在仿真环境中有效地模拟这些误差的方法。同样，我也希望能看到关于GNSS接收机本身的建模，不仅仅是信号接收，还包括其输出数据的质量特性，比如伪距和载波相位的精度、更新率等。在融合方面，我最期待的是书中关于卡尔曼滤波（KF）、扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）等状态估计算法在GNSS/IMU融合中的应用。我希望能够理解这些算法的原理，以及如何在仿真中实现它们，并能够比较不同算法在不同条件下的性能表现。如果书中能提供一些关于如何设计仿真场景来测试融合算法的鲁棒性，例如在GNSS信号丢失、IMU性能退化等极端情况下，那么这本书对我来说就具有极高的价值。我希望它能帮助我构建更可靠、更精准的融合定位系统，从而提升我所负责产品的市场竞争力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在自动驾驶领域从事算法研发的工程师，GNSS是自动驾驶汽车实现高精度定位的关键传感器之一。然而，自动驾驶场景复杂多变，对定位精度和可靠性有着极高的要求。因此，精确的建模与仿真能力，对于验证和优化我们的自动驾驶定位算法至关重要。这本书的名字《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》，让我觉得它可能包含了我所需要的，能够帮助我理解在复杂环境下GNSS系统如何工作，以及如何对其进行仿真。我特别关注书中关于GNSS信号在城市环境中的传播和接收特性，例如多径效应、遮挡、反射等，以及如何将其建模并引入到仿真中，以评估GNSS在实际道路环境下的可用性和精度。此外，对于车载GNSS接收机在动态运动中的性能表现，例如高动态、高加速度、大倾角等场景下的误差特性，我也非常希望能有详细的阐述和仿真方法。书中关于RTK、PPP-RTK等高精度GNSS技术的介绍和仿真方法，对我的工作也非常有启发性，因为这些技术是实现自动驾驶高精度定位的基石。我希望能够通过这本书，学习到如何构建一个能够模拟真实道路场景的GNSS仿真环境，并能够评估我们定位算法在不同条件下的表现，从而更好地指导我们的算法开发和车辆测试。这本书的内容，将直接影响我能否在自动驾驶领域更进一步。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在航空航天领域从事精密导航研究的工程师，对于GNSS系统的精度、可靠性和完好性有着极高的要求。在设计和验证航空航天器的导航系统时，精确的建模与仿真能力是不可或缺的。《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》这个名字，让我觉得这本书内容可能非常深入，并且具备学术上的严谨性。我特别关注书中关于GNSS信号在复杂电磁环境下（例如空间辐射、地面干扰）的传播特性和建模方法，以及如何仿真这些环境对信号接收的影响。在建模方面，我希望能看到关于高精度轨道和时钟预测模型的详细介绍，以及如何在仿真中实现这些模型，以支持长期的导航任务。对于航空航天器的高动态运动，书中是否能提供相应的运动学和动力学建模方法，以及如何在仿真中准确地模拟这些运动状态，是我非常期待的。此外，关于GNSS系统的完好性监测（RAIM）和故障检测与排除（FDE）的建模与仿真，也是我非常感兴趣的。我希望能学习到如何通过仿真来评估GNSS系统在各种故障模式下的性能，以及如何验证完好性监测算法的有效性。这本书如果能提供一些关于航空航天应用场景下的GNSS系统仿真案例，那将对我非常有指导意义。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初买这本书，是被它“正版书籍”这个标签所吸引，因为在学术界，不正规的资料充斥着市场，质量参差不齐，有时候看了反而会误导。作为一个从事GNSS接收机硬件设计多年的工程师，我对建模和仿真的需求，更多地是体现在对实际硬件性能的预测和优化上。我经常需要在设计阶段就对各种干扰、噪声、非线性效应等进行预判，并通过仿真来评估其对接收机性能的影响。这本书的标题“卫星导航系统建模与仿真”，让我觉得它不仅仅是停留在理论层面，更有可能涉及一些与硬件实现相关的建模方法。我特别希望书中能够详细介绍一些实际的建模案例，比如如何对接收机天线的非理想特性进行建模，如何仿真多路径效应在接收机内部产生的信号失真，以及如何模拟不同温度、湿度等环境因素对接收机性能的影响。在仿真方面，我更关注的是如何利用仿真工具来加速硬件开发迭代过程，通过虚拟测试来减少实际样机的制作和测试成本。我希望能看到一些关于如何针对特定应用场景（例如车规级、航空级、工业级等）进行定制化仿真建模的技巧和方法。书中对仿真软件的使用和二次开发的介绍，也会对我非常有帮助。毕竟，有时候通用的仿真软件并不能完全满足我们定制化的需求，能够了解如何通过编程接口或插件来扩展仿真功能，将是我的一大收获。我期待这本书能提供一些实用的“炼丹秘籍”，让我能够将理论知识转化为实际的硬件设计优化。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在地理信息科学（GIS）领域工作的技术人员，平时接触到大量的GNSS数据，用于地理空间数据的采集和处理。虽然我不是GNSS系统的底层开发者，但我需要理解GNSS系统的工作原理和误差特性，以便更好地对采集到的数据进行质量评估和后处理。这本书的标题《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》，让我觉得它能够提供一个宏观的视角，帮助我理解GNSS系统的整体架构以及其在数据采集过程中可能出现的各种问题。《正版书籍》这几个字，让我对内容的严谨性有了信心。我期待书中能够清晰地解释GNSS定位的基本原理，包括三维空间中的三边测量，以及不同卫星系统（如GPS, BDS, Galileo）在原理上的异同。在建模方面，我希望能看到关于GNSS接收机坐标系和地球参考坐标系之间的转换方法，以及如何在仿真中模拟这些转换过程。更重要的是，我希望了解各种可能影响GNSS定位精度的因素，例如大气延迟、多路径效应、接收机噪声等，并且希望书中能够提供一些关于这些误差的量化模型和仿真方法。对于仿真部分，我希望能了解如何利用仿真来模拟不同观测条件下的定位结果，例如在不同时间、不同地点、不同卫星几何构型下的精度表现。这些知识，对于我理解和解释GNSS测量数据的可靠性，以及选择合适的测量策略，都将非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在物联网（IoT）领域工作的技术人员，正在探索如何将GNSS技术集成到低功耗、低成本的IoT设备中，以实现更精确的定位服务。对于IoT应用来说，GNSS的功耗和成本是关键的考量因素。这本书的书名《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》，让我觉得它可能包含了我所需要解决的实际问题。《正版书籍》这几个字，让我对内容的可靠性有信心。我希望书中能够深入讲解不同GNSS芯片的功耗模型，以及如何通过软件或硬件设计来优化GNSS模块的功耗，并且能在仿真中进行验证。在建模方面，我希望能看到关于如何简化GNSS系统模型，以适应低功耗IoT设备的计算能力限制，同时又能保证一定的定位精度。例如，如何处理GNSS信号的捕获和跟踪过程，以及如何优化其功耗。在仿真方面，我期待书中能够提供一些关于如何在仿真环境中评估GNSS模块在不同工作模式下的功耗表现，以及如何通过仿真来优化算法的参数，以达到最佳的功耗与精度的平衡。如果书中能提供一些关于如何在模拟真实IoT设备部署场景（例如室内、半室内等）下进行GNSS性能仿真的方法，那将对我非常有价值。我希望这本书能够帮助我找到将GNSS技术高效地应用于IoT设备的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在游戏开发领域工作的程序员，最近对实现更逼真的游戏场景中的定位和导航系统产生了浓厚的兴趣。GNSS技术在现实世界中扮演着重要的角色，我希望能够将这些原理应用于游戏开发中，创造更具沉浸感的游戏体验。《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》这个书名，让我觉得它可能包含了一些我可以借鉴的，用于在虚拟环境中模拟GNSS行为的理论和技术。我期待书中能够详细解释GNSS信号是如何传播的，包括信号的衰减、延迟以及可能遇到的障碍物（例如建筑物、树木）对信号的影响，并且希望能看到如何在虚拟环境中构建这些传播模型。在建模方面，我希望能学习到如何模拟卫星的运动轨迹，以及如何根据卫星的位置和时间信息，来计算游戏角色在虚拟世界中的定位。对于仿真的部分，我特别希望看到一些关于如何利用仿真工具来生成逼真的GNSS信号，或者模拟GNSS接收机在游戏世界中的行为。例如，如何模拟多路径效应，让游戏中的定位效果更加真实。如果书中能提供一些关于如何将GNSS的误差特性（例如定位漂移、精度衰减）引入到游戏中的定位系统中，从而增加游戏的挑战性和趣味性，那将对我来说是巨大的启发。我希望这本书能为我打开一扇新的大门，让我能够将现实世界的GNSS技术融入到我的游戏创作中。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，第一眼就被它厚重的分量和扎实的排版所吸引，感觉是一本能够沉下心来细细品读的学术专著。作为一名在GNSS领域摸爬滚打了十多年的老兵，我见证了北斗系统从区域走向全球，也深切体会到高精度定位技术的飞速发展，而这一切都离不开背后强大的建模与仿真技术的支撑。我手头的很多项目，都需要在实际部署前进行大量的仿真验证，以确保算法的鲁棒性和系统的可靠性。这本书的出现，对我来说，就像是给我的研究工具箱里添置了一把利器。我特别关注书中关于多模多频融合定位的建模与仿真部分，这是当前高精度GNSS研究的热点和难点。我希望能看到如何有效地融合来自不同卫星系统、不同频点的观测数据，以及如何在高动态、大过载的场景下进行可靠的仿真。书中关于伪距差分、载波相位差分、以及RTK（实时动态差分）等高精度定位技术的仿真方法，是我非常感兴趣的。我希望能够深入理解这些差分技术的原理，以及在仿真环境中如何模拟其误差特性和性能表现。此外，对于GNSS与惯性导航系统（INS）的紧耦合仿真，我也是充满期待。如何有效地进行GNSS和INS数据的融合，如何处理两者在不同状态下的动态特性，以及如何设计仿真实验来验证融合算法的有效性，这些都是我迫切需要解决的问题。这本书的出现，无疑为我提供了解决这些难题的理论指导和技术参考，我相信它将极大地提升我在高精度GNSS系统设计和仿真方面的能力。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在高校从事GNSS理论研究的年轻教师，平时需要给学生讲授卫星导航相关的课程，也需要指导学生进行相关的毕业设计和科研项目。选择这本书，是因为我需要一本权威、系统、且内容前沿的教材，来帮助我构建完整的教学体系，同时也能为我的科研工作提供坚实的理论基础。这本书的标题《正版书籍 卫星导航系统建模与仿真》，给我一种“权威、可靠”的感觉。我最看重的是它对卫星导航系统基本原理的深入讲解，比如，它是否能够清晰地阐述GNSS信号的生成、传输、接收的整个过程，并在此基础上构建数学模型。我希望书中能够涵盖各种导航电文的结构和信息含义，以及如何在仿真中准确地模拟这些信息。在建模方面，我特别关注书中对轨道和时钟误差的建模技术，这些是GNSS定位精度的关键限制因素。我希望能够学习到先进的误差校正模型，比如大气延迟（对流层和电离层）的建模，以及如何通过差分技术（如SBAS, GBAS, PPP）来提高定位精度，并且希望书中能够提供相应的仿真实现方法。在仿真方面，我希望能够看到一些关于如何进行系统级性能评估的详细方法，比如不同用户终端的接收机性能仿真，以及在不同几何构型下的定位精度仿真。这本书如果能提供一些开源的仿真工具或者代码框架，那对我来说将是巨大的福音，可以大大降低教学和科研的门槛。我希望能从中汲取养分，为我的学生们带来更生动、更前沿的GNSS知识。