卫星导航原理与系统PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1 导航的基本概念 1

1.1.1 导航实例 1

1.1.2 导航的功能 4

1.1.3 导航的应用 4

1.2 导航的分类及技术指标 5

1.2.1 导航的分类 5

1.2.2 导航系统的技术指标 7

1.3 无线电导航定位 9

1.3.1 电磁波 9

1.3.2 无线电导航定位方法 17

1.4 GPS的特点、组成与应用 21

1.4.1 导航的发展 21

1.4.2 GPS的概念及其发展 22

1.4.3 GPS的组成 23

1.4.4 GPS的特点 25

1.4.5 GPS的应用 25

1.5 北斗卫星导航系统和其他导航卫星系统 26

1.5.1 GLONASS系统 26

1.5.2 Galileo系统 27

1.5.3 北斗卫星导航定位系统 28

第二章 空间坐标与时间系统 33

2.1 地球的运动 33

2.1.1 地球自转 34

2.1.2 地球公转 35

2.1.3 地球自转角速度和线速度 36

2.1.4 地球公转特性 36

2.1.5 地球自转的意义 38

2.1.6 地球公转的意义 38

2.2 坐标系统 40

2.2.1 坐标系统的定义与分类 40

2.2.2 天球坐标系 41

2.2.3 地球坐标系 45

2.2.4 GPS坐标系统 49

2.3 时间系统 53

2.3.1 时间的基本概念 53

2.3.2 世界时系统 53

2.3.3 原子时系统 54

第三章 卫星的运动与星历 57

3.1 开普勒三定律 57

3.1.1 开普勒第一定律 58

3.1.2 开普勒第二定律 59

3.1.3 开普勒第三定律 60

3.2 卫星运动的轨道参数 61

3.3 二体问题 62

3.3.1 卫星的无摄运动和受摄运动 62

3.3.2 二体问题 63

3.4 卫星的位置和速度计算 72

3.4.1 卫星位置的计算 72

3.4.2 卫星运行速度的计算 74

3.5 GPS卫星星历 76

3.5.1 GPS卫星的广播星历 76

3.5.2 GPS卫星的精密星历 79

3.5.3 由广播星历计算GPS卫星坐标 84

3.5.4 由精密星历计算GPS卫星坐标 86

第四章 导航卫星信号 87

4.1 GPS卫星的测距码 87

4.1.1 随机码与伪随机码 87

4.1.2 C/A码 89

4.1.3 P码 90

4.2 GPS导航电文 91

4.3 载波信号 93

4.3.1 GPS卫星的载波信号 93

4.3.2 GPS卫星信号的调制 94

4.3.3 GPS卫星信号的解调 95

4.4 GPS卫星的信号强度与覆盖 96

4.4.1 GPS卫星的信号强度 96

4.4.2 GPS卫星对地面的覆盖 97

第五章 GPS定位计算 100

5.1 GPS定位类型 100

5.1.1 静态定位 101

5.1.2 动态定位 101

5.1.3 绝对定位 102

5.1.4 相对定位 102

5.1.5 差分定位 103

5.2 伪距法测量 104

5.2.1 伪距的概念 104

5.2.2 伪距测量 104

5.3 伪距观测方程及定位计算 105

5.3.1 伪距观测方程的建立 105

5.3.2 定位计算 106

5.4 GPS载波相位测量 110

5.4.1 载波相位测量原理 111

5.4.2 载波相位观测方程 111

5.4.3 载波相位观测的主要问题 112

5.5 观测卫星的精度 112

5.5.1 GPS测量误差 112

5.5.2 精度因子 113

5.5.3 卫星的几何分布 115

5.6 GPS相对定位 115

5.6.1 静态相对定位 116

5.6.2 动态相对定位 116

5.7 差分GPS 116

5.7.1 差分GPS的原理 116

5.7.2 差分GPS的分类 117

5.7.3 位置差分 117

5.7.4 距离差分 118

5.7.5 载波相位差分 119

第六章 卫星定位接收机 120

6.1 GPS接收机的功能及分类 120

6.1.1 GPS接收机的组成与功能 120

6.1.2 GPS接收机的分类 122

6.1.3 GPS接收机的主要技术指标 124

6.2 GPS接收机的天线 125

6.2.1 GPS接收机天线简介 125

6.2.2 微带天线 126

6.3 GPS接收机的前端 129

6.3.1 GPS接收机射频前端系统结构 129

6.3.2 GPS接收机射频前端集成芯片简介 133

6.4 GPS接收机的信号采集 137

6.4.1 模拟正交解调 137

6.4.2 数字正交解调 138

第七章 GPS信号的捕获与跟踪 141

7.1 GPS软件接收机 141

7.2 GPS信号的捕获 143

7.2.1 GPS信号捕获原理 143

7.2.2 捕获关键参数分析 145

7.3 捕获方法 148

7.3.1 串行搜索捕获算法 148

7.3.2 FFT频域捕获算法 149

7.3.3 基于循环相关的快速捕获算法 150

7.3.4 捕获算法性能对比 153

7.4 GPS信号的跟踪 154

7.5 载波跟踪环 159

7.6 码跟踪环 161

7.7 GPS接收机中的跟踪环 164

第八章 卫星导航系统的应用与前沿技术 168

8.1 GIS技术 168

8.2 基于GPS和GSM的无线定位系统 172

8.3 气压高度表增强GPS的组合导航系统 175

8.4 高灵敏度GPS接收机 178

8.5 物联网、GPS与智能交通 182

参考文献 186