转发式卫星导航原理 施浒立,孙希延,李志刚 9787030255709 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

施浒立，孙希延，李志刚 著

图书标签:

• 卫星导航
• 转发式卫星导航
• GNSS
• 导航定位
• 原理
• 施浒立
• 孙希延
• 李志刚
• 科学出版社
• 通信工程
• 电子工程

店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030255709

商品编码：29360232026

包装：精装

出版时间：2009-10-01

图书基本信息
图书名称	转发式卫星导航原理
作者	施浒立,孙希延,李志刚
定价	48.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030255709
出版日期	2009-10-01
字数
页码
版次	1
装帧	精装
开本	16开
商品重量	0.558Kg

内容简介

本书在继承和吸收GPS类直播式卫星导航优势和特色的基础上，深入分析和总结了由我国科学家自主发明和实践的基于同步通信卫星的转发式卫星导航系统，包括定位、测速、测姿和授时的原理等，并对转发式卫星导航系统中存在的误差问题作了较深入的分析，对系统的工程实用化问题进行了探讨和论证。 　　本书可供从事和关心卫星导航的大学生、研究生、科技工作者在开展导航系统学习、研究、开发和应用时参阅。

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

《高精度卫星定位系统：理论、算法与应用》 图书简介 随着全球定位系统（GPS）等卫星导航系统的广泛应用，其精度和可靠性已成为现代社会基础设施不可或缺的一部分。本书旨在深入探讨高精度卫星定位系统的核心原理、关键算法及其在各个领域的广泛应用。我们将从卫星导航系统的基本框架出发，逐步深入到实现高精度定位的各种先进技术和理论，并结合实际应用案例，展示其在科学研究、工程建设、交通运输、地质勘探等诸多领域发挥的重要作用。 第一部分：卫星导航系统基础理论 本部分将对卫星导航系统的基本原理进行系统性阐述，为后续内容的深入学习奠定坚实的基础。 1. 全球导航卫星系统（GNSS）概述 GNSS的起源与发展： 追溯GPS、GLONASS、Galileo、北斗等主要GNSS系统的发展历程，介绍其各自的特点、优势和发展方向。 GNSS的基本组成： 详细介绍空间段（卫星星座）、地面控制段（地面站、主控站）和用户设备段（接收机）的功能和相互作用。 卫星信号的生成与传播： 阐述卫星信号的编码方式、频率特性，以及信号在空间传播过程中受到的各种影响，如电离层延迟、对流层延迟等。 2. 导航定位基本原理 测距原理： 重点讲解伪距测量和载波相位测量两种核心测距方式，分析其原理、精度差异以及在定位过程中的作用。 三维空间定位： 详细介绍基于伪距和载波相位的定位算法，包括最小二乘法、卡尔曼滤波等，解释如何通过测量不同卫星的距离信息来解算用户在三维空间中的位置。 误差源分析： 全面剖析影响卫星定位精度的各种误差源，包括卫星轨道误差、卫星钟误差、大气延迟误差、多径效应、接收机噪声等，并探讨减小这些误差的常用方法。 3. 卫星导航系统的时空基准 时间基准： 介绍GNSS系统所采用的时间系统（如GPS时、UTC），以及原子钟在维持高精度时间基准中的关键作用。 空间基准： 阐述GNSS系统所依赖的参考坐标系（如WGS84），及其与地心地固坐标系、大地坐标系之间的转换关系。 第二部分：高精度卫星定位技术 本部分将重点介绍实现高精度卫星定位的各种先进技术，包括差分技术、组合导航技术以及多系统融合等。 1. 差分卫星导航技术 差分GPS（DGPS）原理： 详细介绍DGPS的工作原理，包括基准站的概念、差分改正信息的产生与传输，以及用户端如何利用这些信息提高定位精度。 实时动态差分GPS（RTK-GPS） RTK的基本原理： 深入讲解RTK技术，特别是双差分原理（单差、双差），分析其如何通过消除公共误差项来大幅提高定位精度，达到厘米级甚至毫米级。 RTK的实现方式： 介绍点定位、移动站与基准站的通信方式（如无线电、网络），以及不同RTK配置（如单基准站RTK、多基准站RTK）的特点。 RTK的精度影响因素： 分析基线长度、大气延迟、载波相位模糊度固定等因素对RTK精度的影响。 区域差分GPS（RDGPS） RDGPS的概念与优势： 介绍RDGPS系统，例如星基增强系统（SBAS，如WAAS、EGNOS）和地面增强系统（GBAS），说明其如何通过区域覆盖的差分改正信息来提高GNSS的精度和完好性。 2. 载波相位测量技术的深化应用 载波相位测量原理： 详细讲解载波相位测量的基本原理，其相对于伪距测量的优势（精度更高）。 模糊度固定技术： 重点阐述载波相位测量中最为关键的挑战——模糊度固定（Ambiguity Resolution）的各种算法，如LAMBDA、MLAMBDA等，及其在提高定位精度和可靠性中的作用。 动态高精度定位： 探讨如何利用载波相位测量实现动态环境下的高精度实时定位，例如在移动机器人、自动驾驶等领域的应用。 3. 多系统融合与组合导航 多GNSS系统融合： 分析如何有效融合来自不同GNSS系统（GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou）的观测数据，以提高定位的可用性、鲁棒性和精度。 组合导航技术： GNSS与其他传感器的融合： 介绍将GNSS与其他导航传感器（如惯性测量单元IMU、轮速计、磁力计、视觉传感器等）进行融合的技术，实现GNSS信号丢失或不可用时导航的连续性和完好性。 组合导航滤波算法： 深入讲解扩展卡尔曼滤波（EKF）、无迹卡尔曼滤波（UKF）等在组合导航中的应用，以及如何根据不同传感器的特性进行最优融合。 实时动态（RTD）定位： 讨论如何结合IMU等高频传感器，实现高动态条件下的高精度定位。 4. 先进定位与测定技术 精密单点定位（PPP） PPP原理： 介绍PPP技术，即仅利用单台接收机，通过精密轨道和钟差信息，在无需差分信号的情况下实现高精度定位。 PPP的实现与挑战： 分析PPP实现中的关键技术，如大气延迟建模、模糊度固定（PPP-AR）等，以及其相对于RTK的优劣。 PPP-RTK： 探讨PPP与RTK结合的PPP-RTK技术，兼具PPP的优势和RTK的快速收敛性。 相对定位与精密测量： 探讨基于多接收机协同工作的相对定位方法，以及其在变形监测、大地测量等领域的应用。 第三部分：高精度卫星定位系统的应用 本部分将聚焦于高精度卫星定位系统在国民经济和社会发展中的广泛应用，展示其技术价值和实际效益。 1. 大地测量与地球动力学研究 地壳形变监测： 利用高精度GNSS技术监测地壳运动、板块运动、断层活动，为地震预测和灾害预警提供重要数据支持。 大地测量基准建设： 建立和维护国家及区域大地测量基准，保障地理信息系统的精度和一致性。 重力场测量与地球重力模型： 结合GNSS与其他技术，进行高精度的重力场测量，深入研究地球内部结构和动力学过程。 2. 交通运输与智能出行 自动驾驶与智能网联汽车： 为自动驾驶汽车提供高精度、高可靠性的定位服务，确保车辆在复杂环境下的精确导航和安全行驶。 航空与航海导航： 提升飞机和船舶的导航精度，保障飞行和航行安全，优化航线规划，提高运输效率。 高精度地图绘制： 为自动驾驶、地理信息系统提供高精度的地理空间数据。 3. 工程建设与灾害监测 大型工程形变监测： 对大坝、桥梁、高层建筑等大型工程进行沉降、位移、倾斜等监测，及时发现安全隐患。 高精度地形测绘与土方计算： 在道路、水利、矿山等工程领域，实现高精度地形测绘，优化设计方案，精确计算工程量。 滑坡、地面沉降等灾害监测： 监测和预警地质灾害，为防灾减灾提供科学依据。 4. 精准农业与环境监测 精准农业： 实现农田的精准耕作，如精准播种、施肥、喷药，提高农作物产量和质量，减少资源浪费。 环境监测： 监测大气、水体、土壤等环境参数，研究气候变化，评估环境污染。 5. 其他应用领域 时间同步： 利用GNSS的精确时间信号，实现电力、通信、金融等领域的高精度时间同步。 测绘与地理信息系统（GIS）： 为地理信息系统的构建提供精确的空间数据，支持各种地理空间分析。 科学研究： 在空间科学、地球科学、大气科学等领域，提供关键的定位和时间信息。 总结与展望 本书系统地梳理了高精度卫星导航系统的理论基础、关键技术和广泛应用。随着技术的不断进步，未来的高精度卫星导航系统将朝着更加智能化、集成化、泛在化的方向发展。多系统融合、与人工智能的结合、以及更加强大的抗干扰和欺骗能力将是重要的发展趋势。本书的读者群包括但不限于： 从事卫星导航、测绘、地理信息科学、空间科学、工程测量等领域的科研人员和高等院校师生。 在交通运输、城市规划、工程建设、地质勘探、农业生产、国防军事等领域，需要应用高精度定位技术的工程师、技术人员和管理者。 对卫星导航技术及其前沿应用感兴趣的广大科技爱好者。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解高精度卫星导航系统的科学原理，掌握核心技术，并能够将其应用于实际工作中，推动相关领域的科技创新和产业发展。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我对“转发式”这个细分领域并没有抱太大热情，总觉得它可能不如主流的GNSS系统那样具有广泛的应用前景。然而，翻开这本书之后，我的看法彻底改变了。作者们巧妙地将理论与实际案例穿插叙述，特别是关于地基增强系统（GBAS）和星载转发器链路预算的章节，分析得极其透彻。我特别欣赏书中对“时间同步与频率对准”这部分的处理，它不仅详细介绍了现有的技术方案，还探讨了在极端电磁环境下，如何通过软件定义无线电（SDR）平台进行快速迭代和优化。书中的图表制作非常精良，那些复杂的信号流图和性能指标曲线，清晰明了地展示了系统的关键瓶颈。对于工程技术人员来说，这本书的价值在于它提供了一个从设计到验证的完整思维路径。读完后，你会发现，原来看似简单的信号转发背后，蕴含着如此多的精密计算和工程权衡。这本书的深度和广度，远超我的预期。

评分☆☆☆☆☆

作为一名偏向于软件和算法实现的工程师，我原以为这本书会过于侧重硬件实现和射频物理，但实际阅读下来，发现其对导航解算算法的投入同样巨大。特别是对非线性最小二乘法在转发定位中的应用，书中详细推导了收敛速度与初值选择的关系，这一点对于优化实时处理的计算资源分配至关重要。我甚至根据书中的建议，在我们的测试平台上修改了初始猜测值的策略，确实看到了定位精度提升的初步效果。这本书的语言风格是严谨而不失温度的，它既有学术的精确性，又有工程的实用性。它成功地搭建了一座连接基础物理和高级应用之间的桥梁。读完后，我感觉自己对整个导航系统的架构理解不再是碎片化的，而是形成了一个坚固的、可追溯的知识链条，这对于提升整个项目的可靠性非常有益。

评分☆☆☆☆☆

我对教材的评价往往很苛刻，因为很多教材只是知识的堆砌，缺乏内在的逻辑张力。但《转发式卫星导航原理》在这方面做得非常出色。它的章节编排具有极强的目的性，每往后读一章，都能明显感觉到自己对前一章知识点的理解又加深了一层。我特别喜欢作者在阐述“多路径效应抑制”时所采用的类比手法，这对于理解复杂的算法迭代过程非常有帮助。他们并没有回避技术难点，反而将其作为重点进行剖析，比如如何在高动态运动平台中使用卡尔曼滤波的改进版本来平滑位置解算结果。这种坦诚的学术态度，让读者感到非常信赖。这本书更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地教你如何攻克实际工程难题，而不是一本冷冰冰的公式手册。即便是一些边缘化的技术，比如抗干扰的编码方案，书中也做了简要但有力的介绍，体现了作者对该领域前沿的关注。

评分☆☆☆☆☆

这本书的印刷质量和装帧设计也值得称赞，这在专业技术书籍中并不常见。纸张的质感很好，长时间阅读眼睛不易疲劳，这对于需要反复查阅的参考书来说至关重要。内容上，我个人对其中关于“星地链路的信噪比优化策略”的讨论印象深刻。作者们提出了一种基于环境自适应的功率分配模型，这种前瞻性的思考在当前频谱资源日益紧张的背景下显得尤为重要。它不仅仅是讲解现有标准，更是在引导读者思考未来的发展方向。我发现书中引用的参考文献非常新颖且权威，显示出作者团队对国际最新研究成果的紧密追踪。对于想要撰写更高水平学术论文的读者而言，这本书提供的参考框架和关键术语的精准定义，本身就是一座宝库。它帮助读者快速定位到该领域的“知识制高点”。

评分☆☆☆☆☆

这本《转发式卫星导航原理》的作者团队，我得说，他们对这个领域的研究可谓是下了苦功的。书中的内容非常扎实，从最基础的理论框架到复杂的系统实现，都有深入浅出的讲解。尤其是在处理那些涉及多普勒频移和信号传播延迟的章节时，作者们展现出了极高的专业素养。我记得在阅读关于“轨道误差补偿”那块时，书中给出的几种不同模型对比分析，让我对不同方法的优劣有了更清晰的认识。他们不仅仅是罗列公式，更重要的是将这些抽象的数学模型与实际的导航场景紧密结合起来，让读者能够理解为什么需要这样的处理，以及在实际操作中可能遇到的挑战。对于一个刚接触卫星导航或者想深入理解转发式系统工作机制的研究生来说，这本书无疑是一本极佳的参考资料。它不像某些教科书那样过于晦涩难懂，而是采用了循序渐进的方式，让人在不知不觉中建立起完整的知识体系。那种“茅塞顿开”的感觉，是阅读高质量专业书籍才能带来的愉悦。