目 录第1章 绪论 11.1 导航 11.1.1 与导航相关的技术 11.1.2 导航模式 21.2 GNSS综述 31.2.1 GPS 31.2.2 全球轨道导航卫星系统(GLONASS) 41.2.3 伽利略(Galileo)系统 51.2.4 北斗(BeiDou-2)卫星导航系统 71.3 惯性导航综述 81.3.1 理论基础 81.3.2 惯性传感器技术 91.4 GNSS/INS组合综述 231.4.1 卡尔曼滤波器的作用 231.4.2 实现 241.4.3 应用 24习题 25参考文献 25第2章 卫星导航系统基础 282.1 导航系统研究 282.1.1 不同于GNSS的系统 282.1.2 比较准则 282.2 卫星导航 292.2.1 卫星轨道 292.2.2 导航解算(二维实例) 302.2.3 卫星选择和精度因子 322.2.4 DOP的计算实例 352.3 时间与GPS 372.3.1 协调世界时(UTC)的产生 372.3.2 GPS系统时 372.3.3 接收机UTC的计算 372.4 例子：无误差时用户位置计算 382.4.1 用户位置计算 382.4.2 用户速度计算 40习题 41参考文献 42第3章 惯性导航基础 443.1 本章重点 443.2 基本术语 443.3 惯性传感器误差模型 473.3.1 零均值随机误差 483.3.2 固定型误差 493.3.3 传感器误差稳定性 503.4 传感器校准和补偿 503.4.1 传感器偏差、尺度因子和错位 513.4.2 其他校准参数 523.4.3 校准参数的不稳定性 543.4.4 GNSS之前的辅助传感器 543.4.5 传感器性能范围 553.5 地球模型 553.5.1 陆地导航坐标系 563.5.2 地球旋转 563.5.3 重力模型 573.6 硬件实现方法 623.6.1 平衡环系统的实现方法 633.6.2 浮台系统的实现方法 653.6.3 旋转木马及分度法 653.6.4 捷联系统 663.6.5 捷联系统的旋转木马及分度 663.7 软件实现方法 673.7.1 一维的例子 673.7.2 九维的初始化 683.7.3 平衡环姿态的实现 713.7.4 平衡环导航的实现 723.7.5 捷联姿态的实现 733.7.6 捷联导航的实现 793.7.7 导航计算机和软件的需求 813.8 INS性能标准 823.8.1 自由惯性运行 823.8.2 INS性能度量 823.8.3 性能级别 833.9 测试和评估 833.9.1 实验室测试 843.9.2 现场测试 843.10 总结 84习题 85参考文献 87第4章 GNSS信号结构特征及信息利用 884.1 原有GPS信号的成分、用途和特征 884.1.1 原有GPS信号的数学信号模型 884.1.2 导航数据格式 914.1.3 GPS卫星位置的计算 944.1.4 C/A码及其性能 994.1.5 P(Y)码及其特性 1044.1.6 L1和L2载波 1054.1.7 发射功率电平 1064.1.8 自由空间及其他损耗因子 1064.1.9 接收信号功率 1064.2 GPS的现代化 1074.2.1 从现代化中受益的领域 1074.2.2 GPS现代化改进的基本内容 1084.2.3 L2民用(L2C)信号 1094.2.4 L5信号 1094.2.5 M码 1114.2.6 L1C信号 1124.2.7 GPS卫星系列 1134.2.8 GPS III 1134.3 GLONASS信号结构和特征 1134.3.1 频分多址(FDMA)信号 1144.3.2 CDMA现代化 1154.4 GALILEO系统(GALILEO) 1154.4.1 星座和服务等级 1164.4.2 导航数据和信号 1164.5 北斗系统 1174.6 准天顶卫星系统(QZSS) 118习题 119参考文献 120第5章 GNSS天线设计与分析 1235.1 应用 1235.2 GNSS天线性能特点 1235.2.1 尺寸和成本 1235.2.2 频率和带宽 1235.2.3 辐射图特性 1245.2.4 天线极化和轴比 1255.2.5 GNSS天线的指向、效率和增益 1275.2.6 天线阻抗、驻波比和回波损耗 1285.2.7 天线带宽 1295.2.8 天线噪声系数 1305.3 GNSS天线设计的电磁计算模型(CEM) 1315.4 GNSS天线技术 1325.4.1 偶极子GNSS天线 1325.4.2 GNSS贴片天线 1325.4.3 勘测级/参考GNSS天线 1395.5 自适应相控阵天线原理 1415.5.1 数字波束形成自适应天线阵公式 1435.5.2 STAP 1455.5.3 SFAP 1455.5.4 自适应相控阵天线的结构 1455.5.5 自适应相控阵天线的优点 1465.6 校准/补偿的应用考量 146习题 148参考文献 149第6章 GNSS接收机设计与分析 1536.1 接收机设计的选择 1536.1.1 GNSS所支持的应用 1536.1.2 单频或多频支持 1536.1.3 通道数 1546.1.4 码型选择 1556.1.5 差分性能 1556.1.6 辅助输入 1566.2 接收机结构 1576.2.1 射频(RF)前端 1576.2.2 下变频及中频放大 1596.2.3 模数转换与自动增益控制 1606.2.4 基带信号处理 1616.3 信号捕获与跟踪 1616.3.1 对用户位置的假定 1626.3.2 关于可视卫星的假定 1626.3.3 信号多普勒估计 1626.3.4 在频率和C/A码相位范围内搜索信号 1636.3.5 信号检测与确认 1666.3.6 码跟踪环 1686.3.7 载波相位跟踪环 1726.3.8 位同步 1756.3.9 数据位解调 1756.4 用户解算所需信息的提取 1766.4.1 信号发射时间信息 1766.4.2 卫星位置和速度的星历数据 1766.4.3 利用码相位的伪距测量公式 1776.4.4 利用载波相位的测量 1786.4.5 载波多普勒测量 1796.4.6 积分多普勒测量 1806.5 伪距、载波相位和频率估计的理论考虑 1816.5.1 码相位测量的理论误差限 1826.5.2 载波相位测量的理论误差限 1826.5.3 频率测量的理论误差限 1836.6 高灵敏度A-GPS系统 1856.6.1 辅助数据如何改进接收机性能 1856.6.2 高灵敏度接收机的影响因素 1886.7 软件无线电(SDR)方法 1906.8 伪卫星的考虑 190习题 191参考文献 193第7章 GNSS数据误差 1977.1 数据误差 1977.2 电离层传播误差 1977.2.1 电离层延迟模型 1987.2.2 GNSS SBAS电离层算法 2007.3 对流层传播误差 2077.4 多径问题 2087.5 多径抑制方法 2107.5.1 空间处理技术 2107.5.2 时域处理技术 2127.5.3 多径消除技术MMT 2157.5.4 时域方法的性能 2227.6 多径消除的理论极限 2247.6.1 估计理论方法 2247.6.2 MMSE估计器 2257.6.3 多径建模误差 2257.7 星历数据误差 2257.8 星载时钟误差 2267.9 接收机时钟误差 2277.10 选择可用性误差 2287.11 误差预估计 228习题 229参考文献 230第8章 差分GNSS 2338.1 简介 2338.2 局域差分GNSS(LADGNSS)、广域差分GNSS(WADGNSS)和天基增强系统(SBAS) 2338.2.1 LADGNSS 2338.2.2 WADGNSS 2348.2.3 SBAS 2348.3 GEO L1L5信号 2388.3.1 概述 2388.3.2 GEO上行链路子系统类型1(GUST)控制环 2408.4 GUS时钟控制算法 2448.4.1 接收机时钟误差的确定 2468.4.2 时钟驱动控制定律 2478.5 GEO轨道的确定(OD) 2498.6 地基增强系统(GBAS) 2548.6.1 区域增强系统(LAAS) 2548.6.2 联合精密进近着陆系统(JPALS) 2548.6.3 增强的远距离导航(eLoran) 2558.7 基于相对测量的DGNSS 2558.7.1 码差分测量 2558.7.2 载波相位差分测量 2568.7.3 利用双差测量的定位 2588.8 GNSS单点定位服务及产品 2598.8.1 国际GNSS服务(IGS) 2598.8.2 持续运行的参考站(CORS) 2598.8.