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第1章 概论 1

1.1 基本概念 1

1.1.1 GNSS 1

1.1.2 高动态GNSS 6

1.1.3 箭载GNSS 9

1.2 箭载GNSS测量数据处理 10

1.2.1 测量系统 10

1.2.2 数据处理 11

1.3 箭载GNSS测量数据处理发展趋势 13

第2章 GNSS导航定位原理 16

2.1 GNSS观测量 16

2.1.1 伪距观测量 16

2.1.2 多普勒观测量 17

2.1.3 载波相位观测量 19

2.2 GNSS导航原理 22

2.3 GNSS伪距定位原理 23

2.3.1 定位原理 24

2.3.2 测速原理 27

2.3.3 差分定位 28

2.4 GNSS载波相位定位原理 31

2.4.1 载波相位测量原理 32

2.4.2 载波相位测量的观测方程及定位方法 33

2.4.3 载波相位周跳探测与修复 37

2.4.4 整周模糊度确定方法 44

第3章 箭载GNSS测量数据预处理 52

3.1 GNSS时空基准 52

3.1.1 时间系统 52

3.1.2 坐标系 55

3.2 卫星轨道基础知识 59

3.2.1 开普勒定律 59

3.2.2 二体问题的运动方程 62

3.2.3 卫星的受摄运动 64

3.3 GPS卫星轨道计算 66

3.3.1 GPS卫星导航电文 66

3.3.2 GPS卫星位置速度计算 72

3.4 GLONASS卫星轨道计算 77

3.4.1 GLONASS卫星导航电文 77

3.4.2 GLONASS卫星位置速度计算 89

3.5 BDS卫星轨道计算 92

3.5.1 BDS卫星导航电文 92

3.5.2 BDS卫星位置速度计算 94

3.6 测量数据解码 97

3.6.1 原始测量数据内容及格式 97

3.6.2 应用实例 99

3.7 测量数据合理性检验 100

3.7.1 异常数据检测算法 100

3.7.2 应用实例 102

第4章 GNSS测量数据误差修正 105

4.1 卫星段误差 105

4.1.1 卫星钟差 105

4.1.2 卫星星历误差 106

4.1.3 卫星天线相位中心偏差 108

4.1.4 相对论效应 109

4.2 信号传播误差 112

4.2.1 电离层延迟 112

4.2.2 对流层延迟 119

4.2.3 多路径效应 122

4.3 接收机误差 124

4.3.1 接收机钟差 124

4.3.2 接收机天线相位中心误差 125

4.4 其他误差 126

4.4.1 地球旋转效应 126

4.4.2 地球物理效应 127

4.4.3 太阳辐射压力摄动 129

4.4.4 卫星Y轴偏差 130

4.5 误差修正 131

4.5.1 卫星钟差修正 131

4.5.2 相对论效应修正 132

4.5.3 地球旋转效应修正 133

4.5.4 电离层延迟修正 134

4.5.5 对流层延迟修正 136

4.6 误差模型选取 138

4.6.1 熵权多属性模型选取 138

4.6.2 应用实例 140

第5章 运载火箭弹道确定方法 143

5.1 目标位置速度计算 143

5.1.1 伪距和伪距变化率计算 144

5.1.2 导航卫星选择 146

5.1.3 导航电文使用 149

5.1.4 单点定位 150

5.1.5 差分定位 155

5.1.6 结果数据转换 155

5.1.7 实例分析 159

5.2 箭载GPS/GLONASS数据融合 173

5.2.1 时间系统转换 174

5.2.2 坐标系统转换 175

5.2.3 观测数据融合 176

5.2.4 自适应融合权值分配 177

5.2.5 实例分析 180

5.3 箭载GNSS动态滤波 185

5.3.1 动态滤波原理 185

5.3.2 卡尔曼滤波数学建模 187

5.3.3 实例分析 192

5.4 快速搜索选星方法 213

5.4.1 选星算法设计 213

5.4.2 实例分析 215

5.5 IGS产品应用 218

5.5.1 IGS精密星历应用 218

5.5.2 IGS电离层格网产品应用 221

5.5.3 实例分析 221

5.6 箭载GNSS接收机完好性检测技术 228

5.6.1 基于奇偶矢量的检测和识别 229

5.6.2 实例分析 233

第6章 箭载GNSS数据处理系统 236

6.1 系统功能与性能 236

6.1.1 数据处理功能 236

6.1.2 数据处理性能 237

6.1.3 系统扩展性 237

6.2 数据处理流程 239

6.2.1 单台GNSS数据处理流程 239

6.2.2 GNSS弹道综合处理流程 241

6.3 系统架构 242

6.3.1 硬件系统与软件环境 242

6.3.2 软件模块 243

6.3.3 接口描述 247

6.4 应用实例 263

6.4.1 单台GNSS数据处理实例 263

6.4.2 GNSS弹道综合处理实例 264

第7章 GNSS在航天测控中的应用 267

7.1 数据处理软件 267

7.1.1 GAMIT软件 268

7.1.2 BERNESE软件 269

7.2 低轨卫星定轨应用 272

7.2.1 系统构成 272

7.2.2 定轨特点 272

7.2.3 定轨方法 273

7.3 天基测控数据应用 275

7.3.1 运载火箭天基测控方法 277

7.3.2 箭载中继终端工作流程 278

7.3.3 数据传输与解码 278

7.3.4 实例分析 279

参考文献 284