全球定位系统 GPS 的原理与数据处理PDF电子书下载

第一章 概论 1

§1.1 GPS卫星定位技术的发展 1

§1.2 GPS定位系统的组成 2

§1.3 GPS定位系统的应用特点 5

第二章 卫星大地测量基础 8

§2.1 卫星大地测量中的坐标系统 8

2.1.1 天球坐标系 8

2.1.2 地球坐标系 12

2.1.3 协议地球坐标系的实现和WGS-84 15

§2.2 卫星大地测量中的时间系统 19

2.3.1 二体问题下卫星运动的二阶微分方程 21

§2.3 GPS卫星在地球质心的中心引力下的运动 21

2.3.2 面积积分 22

2.3.3 轨道积分及轨道方程 25

2.3.4 开普勒积分及开普勒方程 27

2.3.5 能量积分与活力积分 30

2.3.6 二体问题的卫星位置及速度计算 31

§2.4 二体问题和多体问题 34

§2.5 卫星的受摄运动 36

2.5.1 受摄卫星状态方程的两种表达形式 36

2.5.2 有摄二体问题的理论和应用 38

2.5.3 用近似分析解探索卫星运动轨道的变化 48

§3.1 GPS卫星播发的信号 53

3.1.1 伪随机码 53

第三章 GPS定位系统的信号和接收机的基本工作原理 53

3.1.2 C/A码和P码 58

3.1.3 GPS卫星信号的构成 61

§3.2 GPS卫星的导航电文 63

§3.3 GPS卫星位置的计算 66

§3.4 GPS接收机及其基本工作原理 69

第四章 GPS定位的基本观测量及误差分析 78

§4.1 GPS定位的基本观测量 78

§4.2 GPS测量的误差来源和影响 83

4．2．1 与卫星有关的误差 84

4．2．2 信号传播误差 86

4．2．3 观测误差和仪器误差 93

§ 4.3 美国对GPS采用的SA技术和AS技术 94

第五章 GPS定位的基本原理和方法 97

§5.1 测距码伪距单点定位 97

§5.2 载波相位测量的基本概念及基本观测方程 102

5.2.1 瞬时载波相位差及其观测值 102

5.2.2 初始历元的整周待定值 103

5.2.3 载波信号传播时间的化算 105

5.2.4 瞬时载波相位差的计算值 106

§5.3 差分观测值及其观测方程 108

5.3.1 相位差分观测值的分类 109

5.3.2 双差观测方程的组成 116

5.3.3 相位差分观测值的随机模型 122

5.3.4 GPS基线向量的解算 125

§5.4 周跳的探测及修正 128

§5.5 整周模糊度的快速逼近与快速静态定位 131

§5.6 GPS动态定位 136

第六章 GPS控制网的建立 144

§6.1 概述 144

§6.2 GPS控制网的技术设计 145

6.2.1 GPS控制网技术设计的一般原则 145

6.2.2 GPS控制网的图形设计 148

6.2.3 GPS控制网技术设计示例——S市GPS控制网技术设计书 153

§6.3 GPS接收机的检定 156

§6.4 GPS测量的外业工作 158

6.4.1 GPS相对定位的作业模式 158

6.4.2 GPS卫星预报和观测调度计划 159

6.4.3 GPS外业观测工作 161

6.4.4 归心元素的测定和归心计算 163

§6.5 GPS基线向量计算软件TJGPS简介 166

§6.6 GPS观测成果的检查和技术总结 170

第七章 GPS控制网的平差计算 172

§7.1 概述 172

§7.2 参心坐标系 173

7.2.1 参心坐标系的建立 173

7.2.2 高斯投影和UTM投影平面直角坐标系 176

7.2.3 我国的国家坐标系 180

§7.3 不同坐标系统的坐标转换模型 183

7.3.1 几种基本的坐标转换模型 183

7.3.2 坐标差的转换模型 187

7.3.3 转换参数的计算 189

§7.4 GPS网的三维平差 192

7.4.1 GPS网在WGS-84坐标系中的三维平差 192

7.4.2 GPS网在国家坐标系中的三维平差 197

7.5 地方独立坐标系中的坐标转换和GPS网三维平差 203

7.5.1 地方独立坐标系的建立 203

7.5.2 E1椭球下的坐标变换和GPS网三维平差 205

7.5.3 E2椭球下的坐标变换和GPS网三维平差 208

§7.6 GPS控制网的精度分析 211

7.6.1 GPS网三维平差中的精度计算 211

7.6.2 GPS基线向量观测值的精度分析 215

7.6.3 GPS网中地面起算点坐标的精度分析 218

§7.7 GPS网的二维平差 220

§7.8 GPS点的高程计算 224

§7.9 GPS网平差计算软件系统TCPPS简介 229

第八章 GPS精密定位定轨概述 241

§8.1 精密定位定轨原理和基本方程 241

§8.2 卫星运动的力模型及加速度对状态向量的偏导数 245

§8.3 用数值积分解求卫星运动状态方程 257

8.3.1 常用的单步法——龙格-库塔解法 258

8.3.2 常用的线性多步法——阿达姆斯解法 260

8.3.3 阿达姆斯预估-校正法(PECE算法) 263

§8.4 统计定轨理论在卫星定轨中的应用 263

参考书目 267