无线电导航原理及应用PDF电子书下载

第1章 导航系统概述 1

1.1导航的基本概述 1

1.1.1导航的起源 1

1.1.2导航的基本概念 1

1.1.3导航的基本任务 1

1.2导航的基本元素 2

1.2.1航向 2

1.2.2航迹 3

1.2.3方位 3

1.2.4航向角 3

1.2.5真航向、真方位与航向角之间的关系 3

1.2.6航速 4

1.3导航的基本需求 5

1.3.1航空导航需求 5

1.3.2航海导航需求 6

1.3.3陆地导航需求 7

1.3.4航天导航应用 8

1.3.5非导航应用需求 9

1.4导航的分类 10

1.4.1观测导航 10

1.4.2天文导航 10

1.4.3地磁导航 11

1.4.4推算导航 12

1.4.5无线电导航 12

1.4.6激光导航 13

1.4.7组合导航 14

1.5无线电导航的发展历史 14

1.5.1早期阶段 14

1.5.2发展阶段 15

1.5.3成熟阶段 15

1.5.4未来发展趋势 16

第2章 无线电导航的定位原理与技术基础 17

2.1无线电导航的基本原理和分类 17

2.1.1无线电导航的一般过程 17

2.1.2无线电导航的物理基础 17

2.1.3无线电导航的定位几何原理 18

2.1.4无线电导航的分类 21

2.2无线电导航系统的主要技术指标 22

2.3无线电导航信号传播的一般知识 26

2.3.1电波传播的基本概念 26

2.3.2地面波传播 28

2.3.3天波传播 29

2.3.4视距传播 30

2.3.5波导模传播 30

2.4坐标系及其变换 31

2.4.1地球的形体 31

2.4.2大地坐标系 34

2.4.3空间直角坐标系 35

2.4.4空间直角坐标系与大地坐标系的关系 35

第3章 无线电导航系统的误差原理 39

3.1系统误差概述 39

3.2无线电导航系统测量误差 39

3.2.1无线电导航测量误差的基本概念 39

3.2.2观测精度的评定标准 43

3.2.3观测值函数的均方误差 44

3.3位置线误差 46

3.3.1位置线的基本概念 46

3.3.2位置线梯度 47

3.3.3无线电测向系统的位置线 48

3.3.4无线电测距系统的位置线 49

3.3.5无线电测距差系统的位置线 49

3.4定位误差 52

3.4.1等概率误差椭圆 52

3.4.2均方误差圆 58

3.5工作区 61

3.5.1无线电测向系统的工作区 62

3.5.2无线电测距系统的工作区 63

3.5.3无线电测距差系统的工作区 64

3.5.4导航台配置情况对测距差导航系统工作区的影响 67

3.5.5测距差导航系统的覆盖区 68

第4章 无线电测向导航系统 69

4.1测向定位方法 69

4.1.1两台测向定位法 69

4.1.2单台测向定位法 69

4.1.3归航法 70

4.2测定电波来向方法 71

4.2.1天线的方向性 71

4.2.2最小值测向法 74

4.2.3最大值测向法 74

4.2.4比较测向法 75

4.3无线电测向仪 75

4.3.1测角系统的组成 76

4.3.2无线电测角器的测角原理 76

4.3.3阴极射线管目测试无线电测向仪 78

4.4无线电测向仪的测向误差 82

4.4.1设备本身误差 82

4.4.2电波传播误差 82

4.4.3无线电自差 83

第5章 无线电测距导航系统 84

5.1概述 84

5.2无线电测距系统 84

5.2.1系统特性 84

5.2.2系统的构成与特点 86

5.3频率测距导航系统——无线电高度表 88

5.3.1系统特性 88

5.3.2调频式高度表测距（测高）原理 88

5.4相位测距系统定位系统——GPS 89

5.4.1系统特点 89

5.4.2系统组成 90

5.4.3定位原理 91

5.4.4信号格式 92

5.4.5测量方法 93

第6章 脉冲测距差导航系统 95

6.1概述 95

6.2脉冲测距差定位原理 96

6.2.1脉冲法测距差几何定位原理 96

6.2.2发射台的配置 96

6.2.3位置线双值性的消除 97

6.2.4主、副台信号的识别 99

6.2.5系统定位 100

6.3系统信号格式与接收组成 102

6.3.1信号格式 102

6.3.2接收组成 105

6.3.3信号的接收部分 105

6.3.4控制分机 107

6.3.5分频分机 107

6.3.6门控分机 108

6.3.7计数 108

6.3.8电源 108

6.3.9扫描、显示与时差测量 108

6.3.10扫描同步 111

6.3.11自动时差测量 111

第7章 相位测距差导航系统 112

7.1概述 112

7.2相位测距差系统定位原理 113

7.2.1相位测距差原理 113

7.2.2相位差测量系统中存在的问题 114

7.2.3信号同步 115

7.2.4信号区分 115

7.2.5多值性的消除 117

7.2.6巷识别 118

7.3按时间分割制工作的相位测距差系统——“长河”三号 120

7.3.1系统特点 120

7.3.2定位原理 120

7.3.3信号格式 122

7.4按频率分割制工作的相位测距差系统——台卡系统 123

7.4.1系统特点 123

7.4.2定位原理 123

7.4.3信号格式 124

7.4.4接收原理 125

7.5奥米加导航系统 128

7.5.1系统特点 128

7.5.2奥米加电波传播原理 129

7.5.3信号格式 131

7.5.4奥米加接收机 131

第8章 脉冲—相位测距差导航系统 136

8.1概述 136

8.2脉冲—相位测距差系统定位原理 136

8.2.1脉冲—相位测距差原理 136

8.2.2消除多值性的必要条件 138

8.3电波传播对系统的影响 138

8.3.1工作频率的选择 138

8.3.2100kHz地波传播特性对系统工作的影响 139

8.3.3100kHz传播特性及其利用 144

8.4信号设计 146

8.4.1信号设计原则 146

8.4.2单个脉冲波形设计分析及参数选择 147

8.4.3系统信号设计分析 151

8.5相位编码与相关检测 153

8.5.1相位编码 153

8.5.2相关检测 154

8.5.3多脉冲—相位互补码的基本概念 157

8.5.4国际常用码分析 159

8.6自动搜索 165

8.6.1基本概念 165

8.6.2信号检测问题 166

8.6.3采样脉冲的结构形式 166

8.6.4搜索方法 168

8.7天波和地波识别 170

8.7.1基本概念 170

8.7.2天波、地波识别方法 171

8.7.3天波、地波识别的工作过程 173

8.8相位跟踪 174

8.9周期识别 175

8.9.1基本概念 175

8.9.2射频采样法 175

8.9.3包络识别法 178

8.10“罗兰”C系统 179

8.10.1系统的特点 179

8.10.2系统的组成 180

8.10.3“罗兰”C接收机 181

第9章 组合导航系统 183

9.1概述 183

9.1.1问题的提出 183

9.1.2组合导航系统的特点 185

9.1.3组合导航系统的组成 186

9.2组合导航系统的组成模式及发展现状 186

9.2.1组合导航系统的基本类型 186

9.2.2推算航行的导航方法 187

9.2.3组合导航系统的组合模式 188

9.2.4国内外组合导航系统的研究现状 190

9.2.5组合导航系统的最新发展动态 190

参考文献 192