北斗卫星系统的定位技术及船舶导航应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1引言 3

1.1.1船舶导航的历史 3

1.1.2海图的简介及发展状况 5

1.1.3全球卫星导航系统 7

1.1.4天空海一体化导航系统 9

1.2全球卫星导航系统的定义和系统组成 10

1.2.1全球卫星导航系统的定义 10

1.2.2全球卫星导航系统组成 11

1.3现有的全球卫星导航系统 12

1.3.1美国GPS系统 12

1.3.2俄罗斯GLONASS系统 15

1.3.3欧洲GALILEO 17

1.3.4中国北斗系统 18

1.3.5其他区域性卫星导航系统 21

1.4北斗系统的船舶导航应用现状 24

第2章 北斗系统简介 29

2.1北斗系统的建设现状 31

2.2北斗系统的特点 33

2.2.1北斗系统混合星座 33

2.2.2北斗系统三频信号 33

2.2.3北斗系统短报文功能 34

2.3北斗反射信号软件接收机的设计与实现 35

2.3.1通用GNSS软件接收机中信号捕获处理相关算法 36

2.3.2北斗反射信号软件接收原理 38

2.3.3北斗软件接收机的实现 41

2.4北斗定位技术研究现状 47

第3章 北斗系统单点定位技术 49

3.1北斗系统测量质量分析 51

3.1.1可视卫星数 51

3.1.2载噪比 51

3.2伪距单点定位 54

3.2.1伪距观测模型 54

3.2.2单点定位原理 55

3.2.3观测误差分析 61

3.2.4北斗系统单点定位结果 64

3.3北斗系统信号多径误差模型 73

3.3.1数学模型 73

3.3.2定位精度 78

3.4组合单点定位技术 80

3.4.1组合定位必要性 80

3.4.2组合定位算法 81

3.4.3组合单点定位性能分析 82

3.4.4混合星座的选星技术 86

3.4.5开放环境实验 86

3.4.6障碍物环境实验 91

第4章 北斗系统载波差分定位技术 95

4.1差分技术简介 97

4.2单差与双差伪距和载波相位 99

4.2.1单差伪距和载波相位 99

4.2.2双差伪距和载波相位 100

4.3各类线性组合技术 101

4.3.1线性组合模型 101

4.3.2宽巷、超宽巷组合模型 104

4.3.3 LAMBDA模型 105

4.4北斗系统载波差分定位技术 107

4.4.1双频短基线载波差分定位 107

4.4.2双频中长基线载波差分定位 111

4.4.3三频中长基线载波差分定位 114

第5章 廉价导航模块载波定位技术 127

5.1单频载波组合定位模型 129

5.1.1原始观测方程差分 129

5.1.2卡尔曼滤波求解 130

5.1.3 LAMBDA算法模糊度求解 130

5.2廉价导航模块简介 132

5.2.1 U-blox系列模块 132

5.2.2 ST系列模块 132

5.3零基线实验 133

5.3.1零基线实验环境 133

5.3.2双差伪距和相位残差值 133

5.3.3双差伪距中提取多径误差及观测噪声 134

5.3.4零基线实验定位结果 135

5.4静态对比实验 137

5.4.1静态实验环境 137

5.4.2静态对比实验结果 137

5.5动态试验 140

5.5.1操场试验 141

5.5.2树木遮挡实验 143

5.5.3建筑物严重遮挡试验 147

第6章 北斗短报文通信 151

6.1短报文通信简介 153

6.1.1短报文通信流程 153

6.1.2北斗报文通信服务类别 154

6.2短报文编码压缩技术 155

6.2.1短消息的概念 155

6.2.2短消息的组成要素 155

6.2.3短消息编码 156

6.2.4常见短消息结构 156

6.2.5 ZLib压缩技术 157

6.3短报文系统开发和应用 158

6.3.1北斗用户终端功能 158

6.3.2北斗用户机软件设计 159

6.3.3基于北斗短报文的水质监测系统结构 162

6.3.4短报文系统应用实验结果 163

第7章 船舶导航与电子海图 167

7.1电子海图 169

7.1.1电子海图的相关介绍 169

7.1.2 YimaEnc SDK 169

7.2船舶监控系统模块设计 174

7.2.1海图管理设计 175

7.2.2船舶动态显示设计 175

7.2.3船舶实时监控设计 177

第8章 电子罗经的设计与开发 179

8.1引言 181

8.2系统特点 182

8.3关键技术 183

8.3.1北斗卫星电子罗经仪技术 183

8.3.2基于海洋渔业云平台架构技术 184

第9章 无人水质监测船的设计与开发 187

9.1引言 189

9.2系统总体设计 190

9.2.1设计思路 190

9.2.2设备组成 190

9.3无人船移动端硬件设计 191

9.3.1船体平台设计 191

9.3.2远程控制系统设计 193

9.3.3自主式系统设计 195

9.3.4数据采集传输系统设计 197

9.4无人船移动端软件设计 200

9.4.1总体架构 200

9.4.2 433 MHz无线遥控软件设计 200

9.4.3抗干扰程序架构 201

9.5系统测试和实验 203

第10章 北斗系统船舶定位与导航产业现状与前景展望 207

10.1北斗系统的行业应用现状 209

10.2北斗系统定位导航技术展望 209

10.2.1人工智能与定位导航技术 210

10.2.2低轨卫星的导航定位增强技术 210

10.2.3面向大众船舶自助式航行的位置补正信息服务 211

10.2.4通导遥一体化服务 211

缩略语表 213