北斗卫星导航原理与系统电子书

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内容简介

《国之重器出版工程》编辑委员会

前言

第1章 绪论

1.1 导航的基本概念

1.2 导航的分类

1.3 导航系统的技术指标

1.4 无线电导航定位

1.4.1 电磁波

1.4.2 电磁波测量原理

1.4.3 无线电导航定位方法

1.5 北斗卫星导航系统

1.5.1 北斗系统的建设和发展

1.5.2 北斗系统的组成

1.5.3 北斗系统公开服务区

1.5.4 北斗系统公开服务性能指标

1.5.5 北斗系统应用与产业化

第2章 空间坐标系统与时间系统

2.1 地球的运动

2.1.1 地球自转

2.1.2 地球公转

2.1.3 地球自转角速度和线速度

2.1.4 地球公转特性

2.1.5 地球自转的意义

2.1.6 地球公转的意义

2.2 坐标系统

2.2.1 天球坐标系

2.2.2 地球坐标系

2.2.3 国家大地坐标系统

2.2.4 北斗坐标系统

2.3 时间系统

2.3.1 时间的基本概念

2.3.2 世界时系统

2.3.3 原子时系统

第3章 卫星的运动与星历

3.1 开普勒三定律

3.1.1 开普勒第一定律

3.1.2 开普勒第二定律

3.1.3 开普勒第三定律

3.2 卫星运动的轨道参数

3.3 二体问题

3.3.1 卫星的无摄运动和受摄运动

3.3.2 二体问题概述

3.3.3 真近点角fs的计算

3.4 卫星的位置和运行速度计算

3.4.1 卫星位置的计算

3.4.2 卫星运行速度的计算

3.5 北斗卫星星历

3.5.1 北斗卫星的广播星历

3.5.2 由广播星历计算BDS卫星坐标

3.5.3 BDS卫星的精密星历

第4章 北斗导航卫星信号

4.1 北斗卫星的测距码

4.1.1 随机码与伪随机码

4.1.2 BDS测距码

4.2 载波信号

4.2.1 信号结构

4.2.2 信号特性

4.3 导航电文

4.3.1 D1导航电文

4.3.2 D2导航电文

4.3.3 导航电文数据码纠错编码

4.3.4 D1导航电文的内容

4.3.5 D2导航电文的内容

4.4 卫星的信号强度与覆盖

4.4.1 北斗卫星的信号强度

4.4.2 BDS卫星对地面的覆盖

第5章 北斗系统定位原理

5.1 基本概念

5.1.1 静态定位和动态定位

5.1.2 绝对定位和相对定位

5.1.3 差分定位

5.2 伪距法测量

5.2.1 伪距的概念

5.2.2 伪距测量

5.3 伪距观测方程及定位计算

5.3.1 伪距观测方程的建立

5.3.2 定位计算

5.4 载波相位观测方程

5.4.1 载波相位测量原理

5.4.2 载波相位观测方程

5.4.3 载波相位观测的主要问题

5.5 观测卫星的精度

5.5.1 北斗系统测量误差

5.5.2 精度因子

5.5.3 卫星的几何分布

5.6 BDS相对定位

5.6.1 静态相对定位

5.6.2 动态相对定位

5.7 差分BDS

5.7.1 差分BDS的原理

5.7.2 差分BDS的分类

5.7.3 位置差分

5.7.4 伪距差分

5.7.5 载波相位差分

第6章 北斗卫星导航接收机

6.1 卫星导航接收机的组成与功能

6.2 北斗接收机的分类

6.2.1 按接收机的工作原理分类

6.2.2 按服务模式分类

6.2.3 按接收机的用途分类

6.2.4 按接收机的载波频率分类

6.2.5 按接收机的通道数分类

6.3 北斗接收机的主要技术指标

6.4 北斗接收机天线

6.4.1 微带天线的特点

6.4.2 微带天线的基本结构

6.4.3 微带天线的圆极化

6.5 北斗接收机的前端

6.5.1 BDS接收机射频前端系统结构

6.5.2 信噪比

6.5.3 信噪系数

6.5.4 灵敏度

6.6 BDS接收机的信号解调

6.6.1 模拟正交解调

6.6.2 数字正交解调

6.7 BDS接收机设计规范

6.7.1 导航型终端

6.7.2 测量型终端

6.7.3 定时型终端

6.7.4 位置报告/短报文型终端

第7章 BDS信号的捕获与跟踪

7.1 BDS软件接收机

7.2 BDS信号的捕获

7.2.1 BDS信号捕获原理

7.2.2 捕获关键参数分析

7.3 捕获方法

7.3.1 串行搜索捕获算法

7.3.2 FFT频域捕获算法

7.3.3 基于循环相关的快速捕获算法

7.3.4 捕获算法性能对比

7.4 BDS信号的跟踪

7.5 载波跟踪环

7.6 码跟踪环

7.7 BDS接收机中的跟踪环

7.8 多路径效应

第8章 GPS系统和其他卫星导航系统

8.1 GPS系统

8.1.1 GPS的组成

8.1.2 GPS的信号

8.1.3 GPS的导航电文

8.1.4 GPS卫星信号的调制

8.1.5 GPS的时间和坐标系统

8.1.6 GPS的定位精度

8.1.7 广域差分增强系统

8.2 GLONASS系统

8.2.1 GLONASS系统的组成

8.2.2 GLONASS的信号

8.2.3 GLONASS的导航电文

8.2.4 GLONASS的时间和坐标系统

8.2.5 GLONASS的标准精度

8.2.6 GLONASS的应用范围

8.3 Galileo系统

8.3.1 Galileo系统的组成

8.3.2 Galileo系统的信号

8.3.3 Galileo系统的服务

参考文献