北斗衛(wèi)星導航原理及應用

目錄
“導航與時頻技術叢書”序
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設概況 1
1.1.1 **代衛(wèi)星導航系統(tǒng) 2
1.1.2 第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng) 4
1.2 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設原則 6
1.3 北斗一號衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設情況 7
1.3.1 建設過程 7
1.3.2 系統(tǒng)組成 8
1.3.3 系統(tǒng)功能與技術指標 11
1.4 北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設情況 13
1.4.1 建設過程 13
1.4.2 坐標系統(tǒng) 14
1.4.3 時間系統(tǒng) 15
1.4.4 系統(tǒng)功能與技術指標 15
1.5 北斗三號衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設情況 16
1.5.1 建設過程 16
1.5.2 系統(tǒng)功能與技術指標 18
1.6 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)特色及優(yōu)勢 19
1.6.1 具備RDSS工作體制 19
1.6.2 *特的混合衛(wèi)星星座方案 20
1.6.3 具備系統(tǒng)級廣域差分功能 22
1.6.4 基于星間測距技術的衛(wèi)星定軌方法 23
1.6.5 具備自主知識產(chǎn)權和特色的衛(wèi)星信號體制 23
1.6.6 高精度衛(wèi)星雙向授時精度 24
參考文獻 25
第2章 北斗衛(wèi)星定位原理 26
2.1 偽距單點定位 26
2.1.1 RNSS定位 26
2.1.2 RDSS定位 36
2.2 精密單點定位 41
2.2.1 觀測模型 41
2.2.2 隨機模型 42
2.2.3 誤差模型 44
2.2.4 參數(shù)估計方法 51
2.3 差分定位 52
2.3.1 位置差分 53
2.3.2 偽距差分 54
2.3.3 載波相位平滑偽距差分 55
2.3.4 載波相位差分定位 58
2.4 虛擬參考站定位 64
2.4.1 概述 64
2.4.2 虛擬參考站定位數(shù)學模型 66
2.4.3 數(shù)據(jù)處理步驟及關鍵技術 69
參考文獻 71
第3章 北斗衛(wèi)星授時、測速和測姿原理 72
3.1 北斗授時 72
3.1.1 北斗RNSS單站授時 73
3.1.2 北斗RNSS共視比對授時 74
3.1.3 北斗載波相位時間比對授時 74
3.1.4 北斗RDSS單向授時 75
3.1.5 北斗RDSS雙向授時 76
3.2 北斗測速 77
3.2.1 位置差分測速 77
3.2.2 多普勒測速 78
3.2.3 載波相位中心差分測速 79
3.3 北斗測姿 79
3.3.1 姿態(tài)的概念 79
3.3.2 常用坐標系 82
3.3.3 天線配置方法 84
3.3.4 姿態(tài)參數(shù)估計 84
3.3.5 短基線的觀測量模型及主要誤差源 88
參考文獻 91
第4章 北斗衛(wèi)星導航應用基礎 93
4.1 導航電文 93
4.1.1 導航電文的劃分 94
4.1.2 導航電文信息類別及播發(fā)特點 94
4.1.3 D1導航電文 96
4.1.4 D2導航電文 111
4.2 接收機通用數(shù)據(jù)接口 116
4.2.1 數(shù)據(jù)傳輸 116
4.2.2 數(shù)據(jù)格式協(xié)議 116
4.2.3 數(shù)據(jù)內(nèi)容 123
4.3 接收機差分數(shù)據(jù)格式 153
4.3.1 《差分數(shù)據(jù)格式(一)》 154
4.3.2 《差分數(shù)據(jù)格式(二)》 161
4.4 RINEX格式 169
4.4.1 RINEX發(fā)展歷程 170
4.4.2 RINEX3.00版文件類型 171
4.4.3 觀測文件 173
4.4.4 導航電文 174
參考文獻 176
第5章 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)軍事應用 177
5.1 概述 177
5.2 在一體化作戰(zhàn)體系建設中的應用 179
5.2.1 高精度軍用標準時間傳遞 179
5.2.2 統(tǒng)一的戰(zhàn)場空間基準構建與傳遞 181
5.2.3 一體化作戰(zhàn)平臺集成 181
5.3 在陸軍裝備及作戰(zhàn)中的應用 184
5.3.1 概述 184
5.3.2 單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)集成 184
5.3.3 作戰(zhàn)車輛、裝備的定位與跟蹤 186
5.3.4 陸基精確制導武器打擊精度提升 186
5.3.5 敵情偵察與邊界巡邏保障 188
5.3.6 現(xiàn)代軍事后勤保障效率提升 189
5.4 在海軍裝備及作戰(zhàn)中的應用 191
5.4.1 概述 191
5.4.2 艦船導航與編隊保障 192
5.4.3 ?；_制導武器打擊精度提升 192
5.4.4 海島(礁)測繪保障 193
5.4.5 飛行器著陸與著艦 195
5.5 在空軍裝備及作戰(zhàn)中的應用 198
5.5.1 概述 198
5.5.2 飛機實時位置、姿態(tài)獲取 200
5.5.3 裝備、物資及人員精確空投 202
5.5.4 空基精確制導武器打擊精度提升 203
5.5.5 機群編隊飛行 206
5.6 在火箭軍裝備及作戰(zhàn)中的應用 206
5.6.1 概述 206
5.6.2 導彈固定陣地大地測量保障 207
5.6.3 機動陣地GNSS快速定位、定向保障 208
5.6.4 彈道導彈、洲際導彈打擊精度提升 215
5.6.5 精確導彈彈道參數(shù)測定 216
5.7 衛(wèi)星導航系統(tǒng)其他軍事應用 217
5.7.1 概述 217
5.7.2 低軌衛(wèi)星監(jiān)控與精密定軌 219
5.7.3 航天器交會對接 223
5.7.4 導航戰(zhàn)攻防策略 224
參考文獻 229
第6章 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)民用應用 231
6.1 概述 231
6.1.1 應用現(xiàn)狀 231
6.1.2 未來發(fā)展趨勢 233
6.2 在大地測量中的應用 236
6.2.1 地心坐標系的建立與維持 236
6.2.2 大地水準面的精化 238
6.3 在交通運輸中的應用 241
6.3.1 重點運輸過程監(jiān)控管理服務示范系統(tǒng) 241
6.3.2 海上搜救 242
6.3.3 智能交通 244
6.3.4 智慧物流 245
6.3.5 民航應用 246
6.4 在工程測量中的應用 248
6.4.1 道路測量 249
6.4.2 建筑物變形監(jiān)測 250
6.4.3 土地測量 253
6.5 在海洋測繪中的應用 254
6.5.1 海上定位 254
6.5.2 海洋水下地形測量 255
6.6 在防災減災中的應用 256
6.6.1 地殼運動研究與地震預測 256
6.6.2 地震災情監(jiān)測系統(tǒng) 257
6.6.3 地質(zhì)災害實時監(jiān)測系統(tǒng) 260
6.6.4 北斗自動雨量站 261
6.6.5 泥石流監(jiān)測預警系統(tǒng) 262
6.7 在精準農(nóng)業(yè)中的應用 263
6.7.1 基于北斗的農(nóng)機信息化平臺 264
6.7.2 農(nóng)機自動駕駛精細耕種系統(tǒng) 265
6.7.3 谷物產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng) 265
6.7.4 無人機噴藥 266
6.8 在林業(yè)資源管理中的應用 267
6.8.1 林業(yè)北斗應用示范框架 267
6.8.2 森林資源監(jiān)測 268
6.8.3 野生動植物保護 268
6.9 在海洋漁業(yè)中的應用 269
6.9.1 北斗衛(wèi)星海洋漁業(yè)綜合信息服務系統(tǒng) 269
6.9.2 基于北斗的船聯(lián)網(wǎng) 269
6.10 在通信、電力、金融領域中的應用 270
6.10.1 通信行業(yè) 270
6.10.2 電力行業(yè) 271
6.10.3 金融行業(yè) 271
參考文獻 272