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目 录 1

第一章卫星与导航 1

§1-1全球定位系统 1

绪 论 1

§1-1.1全球定位的概念 2

§1-1.2导航系统的选择 4

§1-1.2.1 区域性导航系统 4

奥米加系统（Omega） 4

罗兰C（Loran C）和Chayka系统 6

台卡系统 7

§1-1.2.2卫星系统的选择 8

定位星系统（Star-Fix） 9

地理之星系统（Geostar） 10

计划中的系统 11

NAVSAT 12

§1-2全球卫星定位系统 13

§1-2.1 第一个卫星系统 13

子午仪系统（Transit） 13

§1-2.2子午仪（Satnav）和GPS：前景展望 14

§1-2.3导航星GPS系统——一个系统的描述 16

§1-2.3.1 系统的设计 16

§1-2.3.2 目前的构造 17

§1-2.3.3利用GPS进行导航 17

伪距离测量 19

位置的计算 21

§1-2.3.4 GPS系统的精确性 22

单个接收机的GPS精度 24

增强了的精确度级别 24

§2-1.1综合化的船舶 26

§2-1 GPS和电子化驾驶台 26

第二章GPS和船舶 26

引 言 26

§2-1.2 GPS系统与操作人员 29

§2-2 GPS接收机 30

§2-2.1 GPS接收机的类型 30

并行／多通道接收机 30

低速／高速顺序接收机 31

复用接收机 32

§2-2.2组合式GPS接收机 32

§2-2.3购买的实际指导 34

§2-2.3.1 导航性能 34

§2-2.3.2操作模式 35

§2-2.3.3 用户接口 36

§2-2.3.4硬件接口 38

§2-2.3.5硬件的综合化 39

§2-2.3.7天线安装和电缆连接 40

§2-2.3.6 电源 40

§2-2.3.8 差分特性 41

§2-2.3.9 业务协定和软件更新 41

第三章差分GPS系统 43

§3-1差分概念 43

§3-1.1 绪 论 43

§3-1.2 系统设计 45

§3-1.3校正技术 47

优点与缺点 48

§3-1.4伪卫星系统（Pseudolite） 51

§3-1.5差分GPS与选择性利用（SA） 52

§3.1.6 无线电技术委员会对于海上业务的规定 54

RTCM信息格式 55

数据速率 58

§3-1.7 GPS整体监督和质量控制 59

绪 论 61

§3-2数据自动传输装置 61

§3-2.1 折衷方案 62

§3-2.2 差分选择 63

长波／低频率（30～300kHz） 63

中频（MF）（300kHz～3MHz） 64

高频（HF）（3～25MHz） 65

超高频（UHF）和甚高频（VHF）（30～300MHz） 66

卫星范围 66

第四章GPS：应用和结论 68

绪 论 68

§4-1 GPS与沿海导航 68

沿海导航：一个定义 69

实际因素 69

技术因素 69

§4-1.1 传统的电子定位业务 70

§4-1.1.1 用户的访问 71

§4-1.1.2 用户费用 72

§4-1.1.3 操作者费用 74

§4-1.1.4 责任 74

§4-1.2 交通管理与间隔方案 75

§4-1.2.1 交通间隔方案的技术说明 77

§4-1.3传统的导航方法 78

§4-1.4商船上的导航设备 81

§4-1.5 可替换的GPS应用 83

§4-1.5.1 GPS与商船 83

§4-1.5.2 GPS与捕鱼船 85

§4-1.5.3 GPS与石油勘探 86

§4-1.5.4 GPS与海岸警备队和警察 87

船舶监督 87

船舶识别 87

船舶拦截 88

§4-1.5.5 GPS与游艇 89

§4-1.5.6 GPS与EEZ管理 90

§4-2 GPS与港口定位 90

绪论 90

§4-2.1 传统的港口定位业务 92

§4-2.1.1水道的测量 92

低技术级别的测量 92

半自动化的测量 93

全自动化的测量 95

软件的复杂性 96

软件语言 96

计算机硬件 97

§4-2.1.2 疏浚操作 97

§4-2.1.3 浮标的移动和监督 98

§4-2.1.4船舶导航和引水 98

物理性能技术指标 100

工作性能技术指标 101

软件性能技术指标 101

显示设备性能技术指标 101

§4-2.2 GPS港口定位业务 102

§4-2.2.1 兼容性 102

坐标系统 102

通信协议 102

物理特性 103

§4-2.2.2 业务等级 103

精确业务 104

准确业务 105

地理环境 107

传统方法 107

GPS系统 107

GPS系统 108

传统方法 108

可靠性和可利用性 108

传统方法 108

GPS系统 108

约束条件 108

传统方法 108

运转考虑 108

GPS系统 109

标准业务 109

§4-3位置和数据报告 109

绪 论 109

§4-3.1 INMARSAT-C通信业务 111

增强群呼功能 112

INMARSAT的位置报告和监督业务 112

§4-3.1.1应用1：一个基本的位置报告系统 115

§4-3.1.2应用2：一个位置报告和显示系统 115

报告和数据输出 117

位置报告数据库 117

位置显示和登录 117

通 信 117

§4-3.1.3 应用3：一个电子化的船队管理系统 118

§4-3.2综合化的船队管理 119

第五章GPS系统细节 121

绪 论 121

§5-1系统的设计和实现 121

绪论 121

§5-1.1空间部分 123

轨道设计 123

导航星GPS系统 123

GlonaSS系统 124

卫 星 124

导航星GPS系统 124

GlonaSs系统 127

§5-1.2地面／控制部分 129

民间GPS信息中心 130

§ 5-1.3 用户部分 131

Glonass 131

GPS接收机的设计 132

从噪声到信号 133

从信号到数字 134

从数字到编码 135

从数字到相位 137

从测量到定位 137

§5-1.4 系统状态 137

§5.2 GPS：信号 139

绪 论 139

§5-2.1 GPS时钟 139

系统时间 141

§5-2.2.1 GPS载波 142

导航星GPS 142

§5.2.2 GPS频率 142

爱因斯坦理论与GPS 142

Glonass 144

§5-2.2.2编码和扩散频谱 144

导航星GPS 145

§5-2.2.3 C/A编码和距离 146

§5-2.2.4 P编码及其应用 149

§5-2.2.5 Y编码及其原因 150

§5-2.3无编码的GPS 150

§5.2.3.1 载波的辅助滤波器 151

§5-2.3.2相位差分法 152

§5-3伪距离法与定位 154

绪 论 154

§5-3.1伪距离 154

§5-3.2卫星的位置 155

开普勒与GPS 156

§5-3.3定位计算方法 158

§5-3.4位置辅助方法 159

§5-3.4.1 高度辅助方法 159

§5-3.4.2时钟辅助方法 163

§5-3.5位置参考系统 163

§5-3.5.1椭球体 164

§5-3.5.2 笛卡尔参考系统和椭球体 166

§5-3.5.3 WGS-84椭球体 167

§5-4 GPS的定位质量 168

绪论 168

§5-4.1 实时质量控制 168

§5-4.1.1精度的减弱 169

各种DOP 170

§5-4.1.2 DOPs和UEREs 172

§5-4.2 完全实现的星群 173

§5-4.3置信度级别 174

第六章 光电KGP-95GPS导航仪 177

§6-1概述 177

§6-2显示内容名称及作用 177

§6-3控制各键名称及作用 177

§6-4机器启动步骤 180

§6-5存贮目前位置（即时存贮） 182

§6-6导航模式 184

§6-7设定转向点 187

§6-8航线设定 189

§6-9显示导航模式 193

§6-10工作于TEST监测状态 207

§6-11工作于CMP修正状态 209

§6-12工作于SET设定状态 216

§6-13初始化 226

§6-14天线部分安装 227

第七章 INMARSAT-C系统细节：INMARSAT和全球卫星通信§7-1 历史回顾 229

§7-2 INMARSAT组织 230

§7-3 INMARSAT-A站业务 234

§7-3.1 INMARSAT-A船站（SES） 235

§7-3.2 INMARSAT-A岸站（CES） 236

§7-3.3 INMARSAT第一代空间部分 238

频率分配 239

卫 星 240

§7-3.4 INMARSAT第二代空间部分 241

§7-3.5 INMARSAT第三代空间部分 242

§7-4 INMARSAT-C站系统 242

§7-4.1 INMARSAT-C船站 243

§7-4.2 INMARSAT-C岸站 246

§7-4.4 网络协调站（NCS）公用信道 247

§7-4.3 INMARSAT-C空间部分 247

§7-4.5 岸站（CES）TDM信道 248

§7-4.6船站（SES）信令信道 248

§7-4.7 SES消息信道 249

§7-4.8站与站间的信道 250

区域之间的信道 250

§7-5 INMARSAT-C站业务 250

§7-5.1 数据和消息的存储转发 251

§7-5.2 岸到船的消息传输 251

§7-5.3船到岸的消息传输 253

§7-5.4单工位置和数据报告 254

§7-5.5 报告格式 256

§7-5.6 查询 256

§7-5.7增强型群呼 257

§7-5.8 C标准与全球海上遇险和安全系统 259

附录 本书中常用缩写词 262