GPS理论、算法与应用 第2版PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 GPS核心 2

1.2 GLONASS简述 3

1.3 Galileo的基本情况 4

1.4组合的全球导航卫星系统 5

第2章 坐标系统和时间系统 6

2.1地心地固坐标系 6

2.2坐标系转换 9

2.3当地坐标系 10

2.4地心惯性坐标系 12

2.5地心黄道惯性坐标系 15

2.6时间系统 16

第3章 卫星轨道 19

3.1开普勒运动 19

3.1.1轨道平面内的卫星运动 21

3.1.2开普勒方程 23

3.1.3卫星的状态矢量 26

3.2卫星的受摄运动 28

3.3 GPS广播星历 28

3.4 IGS精密星历 30

3.5 GLONASS星历 31

第4章GPS观测量 32

4.1伪距 32

4.2载波相位 34

4.3多普勒观测量 35

第5章GPS观测误差源 37

5.1电离层效应 37

5.1.1码延迟和相位超前 37

5.1.2电离层误差修正 39

5.1.3电离层模型 41

5.1.4映射函数 44

5.2对流层效应 47

5.2.1对流层模型 48

5.2.2映射函数和参数化 51

5.3相对论效应 53

5.3.1狭义相对论和广义相对论 53

5.3.2 GPS的相对论效应 55

5.4地球潮汐和海水潮汐负荷误差修正 57

5.4.1 GPS测站的地球潮汐误差 57

5.4.2地球潮汐误差的简化模型 59

5.4.3地球潮汐效应的数学例子 60

5.4.4海水负荷潮汐误差 61

5.4.5海水负荷潮汐误差的计算 65

5.4.6海水负荷效应的数字例子 65

5.5钟差 66

5.6多径效应 67

5.6.1 GPS测高，地表反射信号 69

5.6.2反射点定位 69

5.6.3像点和反射面求解 71

5.7 AS和SA效应 71

5.8天线相位中心的误差和变化 72

5.9设备偏差 75

第6章GPS观测方程和等价特性 76

6.1 GPS观测通用数学模型 76

6.2观测模型线性化 77

6.3观测函数的偏导数 79

6.4线性变换和协方差传播 82

6.5数据组合 83

6.5.1消电离层组合 84

6.5.2几何无关组合 85

6.5.3标准相位-伪码组合 87

6.5.4电离层残差 88

6.5.5差分多普勒和多普勒积分 89

6.6数据差分 90

6.6.1单差 91

6.6.2双差 93

6.6.3三差 95

6.7非组合算法和组合算法的等价性 96

6.7.1非组合GPS数据处理算法 96

6.7.2 GPS数据处理的组合算法 98

6.7.3间接GPS数据处理算法 103

6.7.4小结 106

6.8非差算法和差分算法的等价性 106

6.8.1概述 106

6.8.2等价观测方程的组成 107

6.8.3单差等价方程 108

6.8.4双差等价方程 111

6.8.5三差等价方程 113

6.8.6基准参数处理方法 113

6.8.7统一等价方法小结 114

第7章 平差和滤波方法 116

7.1引言 116

7.2最小二乘平差 116

7.2.1带有序贯观测组的最小二乘平差 117

7.3序贯最小二乘平差 119

7.4条件最小二乘平差 120

7.4.1最小二乘平差的序贯应用 121

7.5分块最小二乘平差 123

7.5.1分块最小二乘平差的序贯解算 124

7.5.2码-相位组合的分块最小二乘 126

7.6等效消除的观测方程系统 127

7.6.1对角法方程和等价观测方程 129

7.7卡尔曼滤波 130

7.7.1经典卡尔曼滤波 130

7.7.2卡尔曼滤波——序贯最小二乘平差的一般形式 132

7.7.3抗差卡尔曼滤波 132

7.7.4自适应抗差卡尔曼滤波 135

7.8最小二乘平差的先验约束 139

7.8.1先验参数约束 139

7.8.2先验基准 140

7.8.3准稳定基准 141

7.9总结 143

第8章 周跳探测与整周模糊度解算 146

8.1周跳的探测 146

8.2周跳修复方法 147

8.3整周模糊度搜索的通用判据 148

8.3.1引言 148

8.3.2条件最小二乘平差 149

8.3.3浮点解 150

8.3.4在模糊度域中整周模糊度搜索 151

8.3.5在坐标和模糊度域中整周模糊度搜索 152

8.3.6通用判据的特性 153

8.3.7一个等效的模糊度搜索判据及其特性 154

8.3.8等效判据的数据算例 156

8.3.9总结与评论 159

8.4模糊度函数 159

8.4.1模糊度函数的最大特性 160

第9章GPS数据处理的参数化和算法 164

9.1 GPS观测模型的参数化 164

9.1.1非差观测模型参数化问题的证明 164

9.1.2一种非相关偏差参数化方法 166

9.1.3几何无关说明 171

9.1.4载波相位-码组合情况下的相关分析 171

9.1.5结论和说明 173

9.2 GPS数据处理算法的等价性 173

9.2.1 GPS数据处理算法的等价定理 173

9.2.2最优基线网构成和数据条件 175

9.2.3采用二级GPS观测量的算法 177

9.3非等价算法 178

9.4 GPS数据处理的标准算法 179

9.4.1 GPS数据处理准备 179

9.4.2单点定位 179

9.4.3标准非差GPS数据处理 183

9.4.4 GPS数据处理的等价方法 185

9.4.5相对定位 186

9.4.6测速 187

9.4.7采用速度信息进行Kalman滤波 189

9.5观测几何精度 190

第10章GPS理论和算法应用 192

10.1软件开发 192

10.1.1函数库 192

10.1.2数据平台 195

10.1.3数据处理内核 197

10.2精密动态定位和飞行状态监视的方法 198

10.2.1概论 198

10.2.2精密动态定位的概念 201

10.2.3飞行状态监视的方法 205

10.2.4结果、精度评价与比对 206

10.2.5结论 211

第11章 受摄轨道及确定 212

11.1卫星运动的受摄方程 212

11.1.1卫星运动的拉格朗日受摄方程 213

11.1.2 Gaussian卫星受摄运动方程 215

11.2卫星运动摄动力 219

11.2.1地球引力场摄动 219

11.2.2太阳、月亮和行星摄动 223

11.2.3地球和海洋潮汐摄动 224

11.2.4太阳辐射压 228

11.2.5大气阻力 231

11.2.6附加摄动 234

11.2.7摄动量级估算 236

11.2.8月亮、太阳和行星星历 236

11.3 C20摄动轨道的分析解 240

11.4轨道修正 246

11.5 GPS精密定轨原理 249

11.5.1变分方程的代数解 250

11.6数值积分和插值算法 252

11.6.1 Runge-Kutta算法 252

11.6.2 Adams算法 257

11.6.3 Cowell算法 259

11.6.4混合算法与讨论 260

11.6.5插值算法 261

11.7轨道相关的偏导数 262

第12章 讨论 272

12.1独立参数和先验信息 272

12.2 GPS数据处理算法的等价 274

附录A国际天文协会（IAU） 1980章动原理 275

附录B 方程对角化数字例子 277

参考文献 284

关键词中英文对照 304