空间技术与应用学术著作丛书GNSS高精度定位原理 本书特色

本书分为10章，主要介绍了GNSS高精度定位的基本概况和基本原理。作为一种尝试，本书略写同类型书籍中常见的空间大地测量的基本原理和观测方程内容，避免与现有的教科书雷同。同时，本书从物理、通讯和地球物理的角度，以麦克斯韦电磁方程组为起点，推导并介绍GNSS电磁波信号的基本特征和传播介质的影响，阐述GNSS信号及系统误差的物理机制。同时介绍接收机内部捕获、跟踪和提取GNSS信号的系统设计，输出数据的压缩原理和数据传输方式，阐述GNSS高精度定位和定向测姿原理，以及数据分析中比较前沿的算法。

空间技术与应用学术著作丛书GNSS高精度定位原理 内容简介

本书分为10章，主要介绍了GNSS高精度定位的基本概况和基本原理。作为一种尝试，本书略写同类型书籍中常见的空间大地测量的基本原理和观测方程内容，避免与现有的教科书雷同。同时，本书从物理、通讯和地球物理的角度，以麦克斯韦电磁方程组为起点，推导并介绍GNSS电磁波信号的基本特征和传播介质的影响，阐述GNSS信号及系统误差的物理机制。同时介绍接收机内部捕获、跟踪和提取GNSS信号的系统设计，输出数据的压缩原理和数据传输方式，阐述GNSS高精度定位和定向测姿原理，以及数据分析中比较前沿的算法。

空间技术与应用学术著作丛书GNSS高精度定位原理 目录

目录
丛书序
序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 GNSS发展历史 1
1.2 现代卫星导航系统 2
1.2.1 GPS卫星导航系统 2
1.2.2 GLONASS卫星导航系统 5
1.2.3 Galileo卫星导航系统 6
1.2.4 北斗卫星导航系统 7
1.3 GNSS高精度定位应用 8
1.3.1 走向高频 8
1.3.2 从误差源到信息源 8
1.3.3 单天线扩展到多天线 9
1.3.4 多技术融合 9
1.3.5 高精度动态应用 10
1.3.6 GNSS无线电掩星探测 11
第2章 GNSS信号构成 12
2.1 GPS信号构成 12
2.1.1 载波 12
2.1.2 伪码 13
2.1.3 数据码 16
2.1.4 导航电文 17
2.2 其他导航系统的信号构成 18
2.2.1 GLONASS卫星信号 18
2.2.2 Galileo系统的信号构成 19
2.2.3 北斗导航系统 20
第3章 GNSS信号的基本特征和传播 22
3.1 电磁波信号的物理特征 22
3.1.1 麦克斯韦方程组和平面电磁波 22
3.1.2 电磁波的频率特征 26
3.1.3 电磁波的极化特征 27
3.1.4 电磁波的干涉和衍射 28
3.1.5 电磁波的多普勒效应 29
3.2 GNSS信号的传播：从自由空间到地面 30
3.2.1 GNSS信号在电离层中的传播 30
3.2.2 GNSS信号在对流层中的传播 38
3.2.3 GNSS信号在地面的广义多路径效应 51
计算和思考 63
第4章卫星信号处理 65
4.1 GNSS接收机捕获原理 65
4.1.1 串行捕获算法 66
4.1.2 基于FFT/IFFT的并行捕获算法 68
4.1.3 弱信号的捕获算法 70
4.2 GNSS接收机跟踪原理 74
4.2.1 载波跟踪算法 74
4.2.2 码跟踪算法 83
4.3 软件接收机系统设计与分析 86
4.3.1 系统总体架构 87
4.3.2 射频信号接收硬件设计与分析 87
第5章 地面接收端产生的误差 94
5.1卫星和接收机天线相位中心偏差 94
5.1.1 微波暗室测定 95
5.1.2 室外机器人测定 96
5.1.3 室外短基线测定 97
5.2 多路径误差 100
5.2.1 多路径误差定义 100
5.2.2 多路径特征 100
5.2.3 多路径消除方法概述 103
5.3 接收机钟差和周跳 105
5.3.1 接收机钟误差 105
5.3.2 接收机周跳 105
5.4 空基和地基相位缠绕 106
5.4.1 相位缠绕效应 106
5.4.2 空基相位缠绕 107
5.4.3 地基相位缠绕 107
第6章卫星数据压缩与传输 112
6.1 数据压缩基本原理与信息熵 112
6.1.1 数据压缩的信息论基础 112
6.1.2 信息熵与冗余度 113
6.1.3 数据压缩的性能指标和标准 115
6.2 卫星信号压缩技术 116
6.2.1 有损压缩 116
6.2.2 无损压缩 117
6.2.3 GNSS数据的Hatanaka压缩 118
6.3 接收机输出的数据传输 121
6.3.1 TCP/IP协议的层次结构 121
6.3.2 IP协议 122
6.3.3 TCP协议 124
6.3.4 TCP/IP协议在卫星数据传输中的应用 129
6.4 基于UDP的卫星数据传输 129
6.4.1 UDP通信协议概述 130
6.4.2 UDP数据报格式 130
6.4.3 UDP基本工作过程 132
第7章 坐标系统和时间系统 134
7.1 坐标系统 134
7.1.1 地心坐标系 135
7.1.2 地理坐标系 135
7.1.3 测站坐标系 136
7.1.4卫星固连坐标系 136
7.1.5 我国采用的高斯平面坐标系和高程系统 137
7.1.6 空间坐标与高斯平面坐标的转换 138
7.1.7 大地参考系统和大地参考框架 141
7.1.8 国际大地参考框架 141
7.1.9 ITRF实现的难点 143
7.2 时间系统 146
7.2.1 时间系统的定义 147

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