第一篇基础知识 1
第一章 导航简史 1
目 录 1
第二章航位推算法 7
§2-1 航迹绘算法 8
§2-2航迹计算法 10
第三章 海上测量基本知识 17
§3-1 无线电波传播基础知识 17
§3-2圆与双曲线定位几何学 19
3-2-1 圆定位几何原理 19
3-2-2实现圆定位的方法 21
3-2-3双曲线定位几何原理 21
3-2-4 用图解法建立平面双曲线格网 22
3-3-1 海上定位的一些考虑因素 23
§3-3海上测量基本知识 23
3-3-2海上定位设备的基本工作原理与基本工作方式 25
3-3-3海上定位设备简要介绍及系统的选取考虑 27
3-3-4 中近程系统电波频段传播特性 31
3-3-5前绘和后绘 32
3-3-6软件 32
3-3-7质量控制和数据分析 33
3-3-8测试和校正系统 33
§3-4 比对点的选择与坐标转换 37
3-4-1 比对点的选定与测定 37
3-4-2直角坐标换算为双曲线坐标 38
3-4-3双曲线坐标换算为平面直角坐标 39
§4-1 电磁波测距原理 41
第四章 电磁波测距 41
第二篇无线电定位 41
§4-2 （波数）N值求解法 42
§4-3微波在大气中的传播特性 46
§4-4仪器设备 49
第五章 罗兰C系统 56
§5-1 概述 57
§5 2 罗兰C脉冲与时差测定原理 58
§5-3罗兰船位计算数学模型 60
5-3-1 假设地球为圆球体时的罗兰船位求解 60
5-3-2假设地球为旋转椭球体时的罗兰船位数学模型 63
§5-4罗兰C电波的传播与场强的计算 67
§5-5精度 70
5-6-1 罗兰C发射台 72
§5-6仪器设备 72
5-6-2 罗兰C接收技术与接收机 76
§5-7 罗兰C圆工作方式 83
第六章 脉冲／8系统 85
§6-1 系统的组成和导航定位原理 86
6-1-1 概述 86
6-1-2系统的组成及各部分的功用 86
6-1-3地面台的同步 87
6-1-4位置线的形成和定位 88
6-1-5地面台链的布局形式和信号的发射顺序 89
6-1-6 天波的延迟和信号跟踪点的选择 90
§6-2地面发射台的组成及其工作原理 90
6-2-1概述 90
6-2-2 5MHz频率基准 91
6-2-3定时器的组成及其逻辑功能 93
6-2-4 控制器的组成及其工作原理 94
6-2-5 固态发射机的组成及其工作原理 97
6-2-6 固态发射机的磁脉冲压缩原理 98
6-2-7发射天线和天线调谐线圈 100
§6-3监测站的组成及其功能 101
6-3-1 概述 101
6-3-2 监测站组成及监测修正程序 101
6-3-3 5MHz基准漂移修正 101
6-3-4 电波传播速度起伏的影响 102
6-3-5地面台链经监测后同步误差的估算 102
6-4-1概述 103
6-4-2用户接收机的组成及工作原理 103
§6-4 用户接收机及终端设备 103
6-4-3终端设备的组成及功用 107
6-4-4 噪声对测量精度的影响 108
6-4-5周期识别的基本原理 109
§6-5系统性能的估算方法 110
6-5-1 概述 110
6-5-2 100kHz低频无线电波地波场强计算方法 110
6-5-3 低频段大气噪声的计算方法 111
6-5-4 系统在海上作用距离的计算方法 113
6 5 5 影响测量准确度的基本因素 113
6-5-6 一条双曲位置线的测量准确度计算方法 114
6-5-7脉冲／8的圆工作方式和一条圆位置线的测量准确度计算方法 115
6-5-8双曲线工作方式时的系统定位误差计算方法 117
6-5-9 圆－圆工作方式时的系统定位误差计算方法 118
§7-1 概述 120
第七章 台卡导航系统 120
§7-2台卡信号的识别 121
§7-3台卡系统位置线格网 122
§7-4巷识别 123
§7-5台卡系统误差 127
§7-6仪器设备 128
7-6-1 台卡接收机 128
7-6-2台卡系统发射台 129
第八章 奥米加系统 132
§8-1奥米加导航系统的特点 132
§8-2奥米加导航系统的设置 132
§8-3 奥米加系统的巷识别原理 134
§8-4仪器设备 135
§8-6甚低频电磁能量的传播 139
§8-5精度 139
第九章 赛里迪斯系统 142
§9-1赛里迪斯定位系统基本结构 142
9-1-1系统设备 142
9-1-2设备的连接方式 143
§9-2定位原理 143
9-2-1赛里迪斯信号特征 143
9-2-2定位的一般原理 148
9-2-3伪随机码测距 149
9-2-4赛里迪斯系统的时延锁定 152
9-2-5多通道相关环路 157
9-2-6伪随机码延时的测量 158
§9-3工作方式 160
§9-4 系统特性 163
9-4-1 赛里迪斯信号的传播和分集接收 163
9-4-2作用距离 165
9-4-3 系统精度 167
第十章 马西兰系统 171
§10-1系统原理及特性 171
10-1-1 系统的工作频率与传播特性 171
10-1-2信号格式及测量方式 173
§10-2系统作业 174
§10-3系统设备工作原理 177
10-3-1设备基本情况 177
10-3-2主设备工作原理 177
第十一章 阿古系统 184
§11-1阿古系统工作原理 185
11-2-1 距离测量与处理单元 189
11-2-2天线负载单元 189
§11-2 系统仪器设备 189
11-2-3控制显示单元 190
11-2-4天线 190
11-2-5设备供电 190
§11-3系统特性 190
第三篇 水声测量与定位 195
第十二章 水声测量与定位 195
§12-1水声的传播 195
§12-2水声测量几何学 198
§12-3动力定位法中的水声测量几何学 200
12-3-1几何考虑 200
12-3-2短基线系统（SBS） 206
12-3 3长基线系统（LBS） 208
§12-4 水声系统的精度和可靠性 209
§12-5 水声测量仪器及其应用 210
12-5-1 多普勒声纳 211
12 5-2侧扫声纳 217
12-5-3 （海底）浅层剖面仪 228
12-5-4 Aqua-Fix/2/3水声定位系统 232
第十三章 动力定位系统 234
§13-1动力定位系统的组成及工作原理 238
§13-2扰动因素 238
§13-3位置测量坐标系的建立 240
§13-4位置参考传感器 241
13-4-1短基线系统 242
13-4-2长基线系统 245
13-4-3 非声的和其他的动力定位系统传感器 246
§13-6传感器数据处理 249
§13-5风传感器与环境传感器 249
§13-7采用卡尔曼滤波与最优控制的动力定位系统的数学模型 252
13-7-1 船舶移动的低频模型 253
13 7-2船舶移动的高频模型 253
13-7-3 环境干扰模型 254
13 7-4 推力系统模型 255
13-7-5测量模型 256
§13-8估算器 256
13-8-1 波动、偏航和摆动子滤波器 256
13-8-2 水流滤波器和风滤波器 258
§13-9控制系统 259
13-9-1 基本的控制问题 259
13-9-2 用卡尔曼滤波器与最优控制理论建立的动力定位系统的控制器 260
§13-10系统的硬设备和精度 260
§14-1卫星在地球周围空间的运动和正常轨道 262
第四篇卫星定位 262
第十四章 近地卫星的绕地运动 262
14-1-1 卫星在中心引力场的作用下的运动三定律 263
14-1-2卫星轨道六元素 264
14-1-3卫星椭圆轨道位置的极坐标与直角坐标形式 264
14-1-4 开普勒方程 265
1-4-5 卫星导航系统中求卫星空间位置的方法 267
§14-2卫星的摄动轨道 267
14-2-1 卫星摄动方程的一般形式 268
14-2-2 各种物理因素的摄动影响 269
14-2-3 用摄动力三分量表示的摄动方程 271
§1 4-3卫星的预报 273
§15-1 子午仪（Tansit）系统研制的由来 276
§15-2子午仪系统的组成及功能 276
第十五章 子午仪卫星导航系统 276
§15-3卫星发射的信息和导航电文 280
§15-4多普勒频移测量 283
15-4-1多普勒效应 284
15-4-2子午仪卫星多普勒观测方程 285
§15-5 电离层、对流层的折射校正 286
§15-6定位计算 287
§15-7子午仪系统的定位误差 298
15-7-1静态系统误差 298
15-7-2航行精度 300
15-7-3 因大地测量系的不同而引起的误差 301
§15-8系统应用 302
§15-9仪器设备 304
第十六章全球定位系统 323
16-1-1 空间卫星网 325
§16-1 全球定位系统的组成及其功能 325
16-1-2地面控制系统 327
16-1-3用户设备 328
§16-2 GPS的信号结构 328
§16-3 GPS导航电文 333
§16-4 GPS定位原理 342
16-4-1 测距原理与时间标准 342
16-4-2定位计算方法 343
§16-5系统精度 348
第十七章 组合导航系统 350
§17-1 组合导航系统的基本原理 350
§17-2卡尔曼滤波器 354
17-2-1 卡尔曼滤波器的基本原理 354
17-2-2 卡尔曼滤波器的数学模型与递推方程组 357
17-2-3卡尔曼滤波器的特点及方框图 360
17-2-4 卡尔曼滤波器在导航中的应用 361
17-2-5 卡尔曼滤波器中状态矢量选取 362
§17-3仪器设备 362
17-3-1 MX-200型组合导航系统工作原理 364
17-3-2计算机处理各子系统信息的中断顺序 367
§17-4 GIN导航系统定位实时质量控制 368
§17-5水下组合（导航）系统 375
主要参考文献 380
附录 381
附录Ⅰ 海上三维地震勘探中等浮电缆位置的确定系统 381
附录Ⅱ 高精度的H yper-Fix系统 391
附录Ⅲ 两个定位测量公司及其业务 398