第1章 导航技术概论 1
导航与航行 1
导航的定义与作用 1
导航的基本功能是回答“我在哪里？” 3
导航与其他定位系统的关系 5
航行对无线电导航系统的要求 6
军事导航与民用导航 8
导航技术近代发展 10
陆基无线电导航系统 10
自主式导航 16
近代导航系统简评 17
新型导航系统 18
卫星导航的原理与现状 18
其他新型导航系统 21
新时期导航的应用 26
新时期导航的军事应用 26
卫星导航的民用 34
参考文献 40
第2章 陆基无线电导航系统 41
概述 41
定向机／无方向信标 44
系统概述 44
定向机 45
系统简评 48
伏尔（VOR） 49
VOR系统 49
多普勒伏尔（DVOR） 52
VOR与DVOR设备的技术 54
测距器（DME） 55
DME的由来 55
DME系统 55
DME机载设备 57
DME地面台 59
DME／P 61
塔康（TACAN） 64
TACAN系统的由来 64
TACAN地面台 64
TACAN机载设备 66
TACAN／DME设备技术 68
罗兰-C系统 70
系统概述 70
工作原理 74
发射设备 78
用户接收设备 82
定位精度和覆盖区 82
罗兰-C导航系统的扩展应用 86
罗兰脉冲通信技术 88
罗兰-C技术现代发展综述 92
多普勒导航仪 96
多普勒导航仪的由来与工作原理 96
多普勒雷达的设计选择 98
多普勒导航系统的误差 104
多普勒导航系统的设备与应用 106
雷达高度表 107
雷达高度表的原理和应用 107
脉冲式雷达高度表 108
FM-CW雷达高度表 109
相位编码脉冲式雷达高度表 110
未来趋势 110
参考文献 111
第3章GPS系统 112
概述 112
GPS系统发展简史 112
GPS的工作 113
GPS系统的构成 115
GPS系统的定位原理 120
系统如何向用户描述卫星位置？ 120
怎样得到卫星与用户之间的相对伪距？ 122
GPS接收机的位置解算 123
GPS的信号结构和导航电文 124
GPS的信号结构 124
GPS的导航电文 128
GPS用户设备原理 130
GPS接收机的基本组成 130
GPS接收机的工作原理 131
GPS接收机的主要技术指标 137
GPS主控站（MCS）的运行 138
GPS卫星的发射 138
MCS日常运行 139
MCS与外部世界的接口 141
GPS卫星信号的完好性与分析 141
GPS各批卫星 142
Block Ⅰ卫星 142
Block Ⅱ卫星 143
Block ⅡA卫星 143
Block ⅡR卫星 144
Block ⅡR-M卫星 146
美国GPS政策的演变 147
GPS的早期政策 147
1996年GPS政策的颁布 148
2004年美国的GPS政策 149
海用差分GPS和国家范围差分GPS 151
GPS局域增强系统（LAAS） 158
航空导航对LAAS的要求 158
LAAS的早期技术研究 159
LAAS近期的研制、测试和技术研究 162
对LAAS的继续研究 164
GPS广域增强系统（WAAS） 166
系统简介 166
WAAS的基本原理 168
WAAS的工作 170
WAAS机载接收机 174
WAAS的发展 174
NASA的全球差分GPS（GDGPS）系统 176
日本的准天顶卫星系统（QZSS） 180
日本对增强GPS的需求 180
QZSS的星座和信号 180
QZSS性能分析 182
无码和半无码GPS技术 186
平方法 186
互相关法 187
P码辅助的L2平方法 187
P码辅助的互相关法 188
Z跟踪法 188
软判决Z跟踪法 189
基于MAP的半无码L2载波信号解调器 189
基于载波相位跟踪的精确定位和航向姿态角测量 192
载波整周多值性 192
载波相位和伪距双差 193
整周模糊度解和用户定位 194
载波相位跟踪定位技术的应用 195
利用GPS测量运载体的航向与姿态 195
参考文献 196
第4章 GPS现代化 197
GPS现代化的内容和实施步骤 197
GPS停止SA的原因和影响 200
停止SA对GPS民用的影响 200
美国关于SA政策的演变 202
美国停止SA的原因 203
GPS L5频段的选择与电磁兼容性 206
L5工作频段的选择 206
L5频段的电磁兼容性 210
GPS L5信号的设计 216
对L5信号的要求 216
L5信号的结构及其创新点 217
L5信号中的PRN码 220
L5信号的电文 226
GPS L2的民用信号L2C及其应用 230
L2C信号的由来 230
L2C设计的有利和不利因素 231
L2C的信号结构 233
L2C信号的截获与跟踪 235
L2C信号设计的折中考虑 238
GPS L1 、 L2和L5三种民用信号的比较及应用 241
GPS M码信号的BOC调制 243
GPS军民用信号频谱分离要求 243
BOC调制信号的定义 245
BOC调制信号的频谱和自相关函数 246
BOC调制信号与其他GPS信号的关系和比较 248
BOC调制信号接收机可能采用的特殊处理 251
SAASM——推展GPS PPS应用的关键措施 253
美国的GPS信号政策与GPS接收机 254
美国对SAASM的需求 257
SAASM的内容 259
SAASM的执行情况 262
GPS改善精度的努力 265
GPS精度改善创新（AⅡ）工程的措施与目标 266
遗产精度改善创新工程（L-AⅡ） 271
广域GPS提高（WAGE） 279
GPSⅢ 282
GPSⅢ的总体方案 282
GPSⅢ的运行概念 285
LIC信号设计 288
GPSⅢ尚待作出决断的几个问题 299
参考文献 300
第5章 导航战与反恐 301
概述 301
GPS系统的脆弱性与防护措施 301
GPS空间区段可能受到的威胁与防护措施 301
GPS运行与控制区段的防护措施 302
抗干扰能力弱是GPS用户区段的最大弱点 303
美军为提高GPS抗干扰能力在系统方面的努力 305
GPS现代化对提高抗干扰能力的考虑 306
GPS伪卫星 307
导航战 309
导航战概述 309
美军对GPS的干扰 309
GPS接收机抗干扰技术 311
GPS接收机电路的抗干扰技术 312
由GPS天线实现的抗干扰技术 319
GPS接收机综合抗干扰措施 321
GPS领域内的反恐问题 324
参考文献 326
第6章 GLONASS系统 327
GLONASS概述 327
GLONASS卫星信号的载频与伪随机码 328
GLONASS卫星的导航电文 331
GLONASS的时间与坐标系 333
GLONASS与GPS的比较 334
GLONASS与GPS两种系统设计方案之间的比较 334
GLONASS与GPS实践比较 336
GLONASS现代化计划 339
参考文献 345
第7章 Galileo系统 346
概述 346
Galileo系统 346
Galileo系统的建设与运营 353
Galileo系统的频率选择与信号设计 354
对Galileo系统频率选择和信号设计的要求 354
Galileo系统的信号 355
Galileo系统信号的性能 357
Galileo系统信号的兼容性 359
Galileo系统所提供的服务 360
Galileo系统的服务和搜救功能 360
Galileo系统的增强服务 363
GPS C／A与Galileo系统公开服务联合使用的性能与LBS市场预测 364
GPS C／A与Galileo OS联合使用 364
GNSS未来市场预测 367
Galileo SOL服务的性能与完好性 368
欧洲对Galileo SOL服务的看法 368
Galileo SOL的完好性功能 370
ERIS系统 373
欧洲发展Galileo系统的原因 374
欧洲发展Galileo系统的动因和意义 374
美国对Galileo系统的态度 375
Galileo系统的军事意义及其与GPS的争斗 376
欧洲发展Galileo系统的军事目的 376
Galileo系统的军事意义 377
欧美在卫星导航军事应用方面的斗争 378
对Galileo系统和卫星导航系统现状的简要评述 379
当今世界卫星导航的基本格局趋向 379
卫星导航在民用方面的竞争 379
卫星导航军事应用趋向 381
Galileo系统与GPS在技术上的比较 381
Galileo系统所面临的问题 382
参考文献 383
第8章 惯性导航、组合导航和地形辅助导航 384
概述 384
惯性导航基础知识 386
地球参考椭球及其主曲率半径 386
惯性导航中常用的坐标系 386
地球的正常重力 389
比力方程 390
舒勒原理 391
杠杆臂效应及其校正 392
惯性仪表 393
陀螺仪 393
加速度计 398
微机械惯性传感器 399
惯性仪表测量 400
惯导实验室 401
陀螺漂移误差 401
加速度计零位偏值 403
随机误差数学模型 404
惯性仪表测量 404
平台式惯性导航系统 406
基本组成 406
三轴稳定平台 407
平台水平控制回路 409
高度通道及其阻尼 411
指北方位惯导系统 412
指北方位惯导系统初始对准和陀螺测漂 414
捷联式惯性导航系统 420
基本组成和原理 420
数学平台 422
地球坐标系捷联式惯性导航系统 424
捷联式惯性导航系统的初始对准 426
捷联式惯性导航系统与平台式惯性导航系统的比较 428
组合导航系统 429
惯性导航与卫星导航之间良好的性能互补特性 429
组合结构与算法 430
GPS／惯导组合系统的实例 432
地形辅助导航系统 433
地形辅助导航技术的发展背景 433
地形辅助导航技术的应用 433
地形辅助导航系统的类型 434
地形辅助导航系统的关键技术 438
地形辅助导航系统的国外发展与装备概况 441
地形辅助导航系统的进展 444
参考文献 446
第9章 卫星导航及组合导航系统应用 447
GPS／INS武器精确制导 447
GPS／INS精确制导的特点 447
GPS／INS精确制导的发展 450
GPS／INS精确制导的巡航导弹 451
“战斧”式巡航导弹精确制导技术的发展历程 451
伊拉克战争之后巡航导弹技术的发展 453
精确制导炸弹 456
炸弹精确制导技术的发展 456
伊拉克战争之后炸弹GPS／INS精确制导技术的发展 461
精确制导炮弹 464
精确制导炮弹须考虑的特殊问题 464
炮弹载GPS接收机的加固与结构设计 465
炮弹载GPS接收机的工作与设计 467
卫星导航在车辆导航、车辆跟踪（监控）与调度（指挥）中的应用 471
车辆导航与车辆跟踪调度的异同点 471
车辆导航 472
基于卫星导航的车辆导航 473
卫星导航与推算导航组合的车辆导航设备 474
卫星导航增强型、卫星导航与推算导航组合增强型车辆导航设备 475
车辆跟踪（监控）与调度（指挥） 476
AGPS和室内GPS——手机定位技术 481
FCC对蜂窝网手机定位的要求 481
基于网络的定位方式 483
基于手机的定位方式 487
手机GPS降低能耗的技术 494
GNSS软件接收机 497
GNSS软件接收机的需求 497
现在的GNSS接收机与软件GNSS接收机 498
软件GNSS接收机的优点 498
软件GNSS接收机现状 499
GPS的航空与航海导航应用 499
GPS导航应用的优势与不足 499
接收机自主完好性监测 500
GBAS的应用与前景 501
SBAS的应用与前景 502
GRAS和我国卫星导航完好性监测系统设想 504
海用DGPS和全国DGPS 507
全球导航卫星系统 507
卫星导航与陆基无线电导航 508
美国减轻GPS中断对交通运输影响的努力 510
GPS在空中交通管制中的应用 511
CNS／ATM系统 511
从航路导航到区域导航 512
军用战术飞机RNP RNAV功能需求 513
民用航空向自动相关监视的过渡 515
军用战术飞机的ADS-B 516
GPS在精确时间传递中的应用 517
时间标准的形成、发展与传递 517
用GPS传递时间的方法 519
GPS时间信息在电信中的应用 523
GPS在电力传输网中的应用 526
参考文献 528
第10章 飞机着陆与着舰系统 529
概述 529
从目视着陆到仪表着陆 530
仪表着陆系统仍然发挥主要作用 530
战争推动了雷达着陆系统的产生和发展 532
新一代飞机着陆系统——微波着陆系统 533
GPS星基着陆系统向陆基着陆系统的挑战 535
探索中的其他着陆系统 537
仪表着陆系统 537
工作原理 537
航向台的组成及作用 539
下滑台的组成及作用 541
仪表着陆系统的性能要求 542
航向下滑的场地标准 542
雷达着陆系统 543
雷达测距和测角原理 543
着陆雷达工作原理 544
着陆雷达的主要性能 546
着陆雷达的安装和使用 546
雷达着陆的缺点 547
微波着陆系统 547
测角和测距原理 547
微波着陆系统地面设备 549
微波着陆系统机载设备 552
精密测距设备 555
微波着陆系统信号格式 555
微波着陆系统在机场的配置和使用 557
航空母舰飞机着舰系统 558
航空母舰飞机着舰的特殊要求 558
光学与激光助降设备 564
仪表着舰系统 571
自动着舰系统 575
应用GPS的飞机着陆和着舰系统 582
GPS着陆系统 582
探索中的新着陆系统 587
利用GPS的飞机着舰系统 588
参考文献 590
第11章 联合战术信息分发系统／多功能信息分发系统的相对导航功能 591
数据链与导航 591
JTIDS／MIDS的时分多址接入方式 595
JTIDS／MIDS信号的消息结构 599
JTIDS／ MIDS的抗干扰措施和保密机制 602
JTIDS／MIDS的定时与同步 607
定时与同步的基准 607
端机与系统时实现粗同步和精同步的步骤 607
JTIDS／MIDS的相对导航 611
相对导航坐标系 611
相对坐标系导航原理 612
测地导航原理 614
位置和时间品质等级 615
JTIDS／MIDS的相对导航功能在端机中的实现 618
端机的相对导航功能 618
源选择、卡尔曼滤波及导航处理功能 619
JTIDS／MIDS端机与GPS的组合 622
JTIDS／MIDS相对导航的误差特性 622
JTIDS／MIDS导航功能在C4ISR数据登录中的应用 624
什么是数据登录 624
数据登录的误差分类 625
数据登录过程 626
参考文献 628
第12章 定位报告系统 629
概述 629
系统的由来 629
系统在国外的发展 629
系统在战场数字化中的作用 630
定位报告系统的工作原理 633
系统的功能 633
系统的组成与典型配置 634
系统的技术特性 636
抗干扰的数据通信 636
自适应集中的网络管理 638
实时高精度的定位跟踪 642
灵活多样的通信支援 645
定位报告系统的应用 647
定位报告系统的主要用途 647
陆军应用 648
海军陆战队应用 653
海军应用 654
空军应用 654
参考文献 656
缩略语 657