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第1章 导航概述 1

1.1 引言 1

1.1.1 本书的组织结构 2

1.2 导航 3

1.2.1 导航的历史 3

1.2.2 导航系统的分类 6

1.3 位置参考 7

1.3.1 参考系 8

1.4 无线电导航系统 16

1.4.1 引航型系统 16

1.4.2 导向型系统 17

1.4.3 航位推算系统 18

思考题 18

参考文献 19

第2章 卫星导航 20

2.1 卫星导航 20

2.1.1 卫星导航的概念 20

2.1.2 导航服务 21

2.1.3 服务参数 21

2.1.4 卫星导航的分类 24

2.2 组成结构 25

2.3 控制段 26

2.3.1 监测站 27

2.3.2 地面天线 29

2.3.3 主控站 29

2.3.4 导航时间 32

思考题 34

参考文献 34

第3章 卫星轨道 35

3.1 开普勒定律和轨道参数 35

3.1.1 椭圆 36

3.1.2 椭圆轨道 37

3.2 卫星轨道相对地球的方向参数 50

3.2.1 轨道方向参数 50

3.3 卫星轨道摄动 53

3.3.1 摄动参数 53

3.3.2 轨道摄动对系统的影响 54

3.4 不同类型的轨道 55

3.5 轨道参数的选择 57

思考题 60

参考文献 60

第4章 导航信号 61

4.1 导航信号 61

4.1.1 组成结构 61

4.2 导航电文 62

4.2.1 电文内容 62

4.2.2 电文结构 64

4.2.3 电文频谱 64

4.2.4 检错与纠错 67

4.2.5 本节附录 72

4.3 测距码 73

4.3.1 伪随机噪声序列 73

4.3.2 测距码的调制 89

4.3.3 导航信号中扩频码的作用 90

4.4 加密 93

4.4.1 安全要求 94

4.4.2 鉴权要求 95

4.5 多址 95

4.5.1 码分多址 95

4.5.2 频分多址 97

4.6 数字调制 97

4.6.1 载波波形 98

4.6.2 调制技术 98

4.6.3 交替二进制偏移载波（Alt-BOC）调制 105

4.7 典型链路计算 108

思考题 108

参考文献 109

第5章 导航接收机 110

5.1 导航接收机 110

5.1.1 通用接收机 111

5.1.2 用户接收机的类型 112

5.1.3 测量、处理及估计 113

5.1.4 接收机中的噪声 116

5.2 用户接收机的功能单元 118

5.2.1 典型结构 118

5.2.2 射频接口 118

5.2.3 射频前端 120

5.2.4 基带信号处理器 127

5.2.5 伪距测量 144

5.2.6 导航定位解算 149

思考题 151

参考文献 152

第6章 定位解算 153

6.1 基本概念 153

6.2 观测方程的建立 157

6.3 线性化 158

6.4 位置解算 160

6.5 位置解算的其他方法 165

6.5.1 非线性化测距方程的解算 165

6.5.2 其他方法 169

6.6 速度估计 170

思考题 172

参考文献 172

第7章 误差和误差修正 173

7.1 误差范围 173

7.1.1 误差源 175

7.2 控制段误差 175

7.2.1 星历误差 175

7.3 空间段误差 178

7.3.1 卫星钟差 179

7.3.2 卫星码偏差 179

7.4 传播误差和用户段误差 179

7.4.1 传播误差 179

7.4.2 用户段误差 188

7.4.3 总误差 189

7.5 误差抑制技术 190

7.5.1 基于参考站的修正 190

7.5.2 误差的估计 191

7.6 误差对定位的影响 193

7.6.1 精度因子 195

7.6.2 水平和垂直精度因子 196

7.6.3 加权最小二乘解 197

7.7 误差预算和性能 197

思考题 197

参考文献 198

第8章 差分定位 199

8.1 差分定位 199

8.1.1 基本原理 200

8.1.2 主要误差分析 202

8.1.3 差分定位的分类 204

8.2 差分修正技术 205

8.2.1 基于伪距的差分定位 206

8.2.2 基于载波相位的差分定位 215

8.3 差分系统的实现 220

思考题 221

参考文献 222

第9章 专题 223

9.1 卡尔曼滤波 224

9.1.1 卡尔曼滤波介绍 224

9.1.2 卡尔曼滤波基础 225

9.1.3 滤波方程推导 227

9.1.4 卡尔曼滤波应用 233

9.2 电离层 239

9.2.1 电离层的基本结构 239

9.2.2 赤道区域电离层 241

9.2.3 电离层模型 243

9.2.4 其他电离层估计方法 245

思考题 247

参考文献 248

第10章 应用 249

10.1 概述 249

10.1.1 相对于其他导航系统的优势 249

10.2 应用概述 250

10.2.1 应用的体系结构 250

10.2.2 应用一览 252

10.3 具体应用 257

10.3.1 测姿 257

10.3.2 时间传递 260

参考文献 263

附录A 卫星导航系统简介 265