GPS卫星导航定位技术与方法

本书全面系统地论述了GPS卫星导航定位的原理与数据处理方法，理论与实践并重，特别是对GPS技术的现代发展，尤其是网络GPS的原理与方法作了详细的介绍。众所周知，在GPS技术的发展历程中，数据处理与分析发挥了极其重要的作用。本书从数据处理的角度，结合作者多年的研究和教学实践，理论与实际应用相结合，系统地论述其基本原理和数据处理方法。全书分12章，内容包括：卫星无线电导航定位概论，坐标与时间参考系统，卫星轨道运动，基本观测量与观测方程，误差来源分析与建模，静态和实时动态定位（RTK）解算模型，卫星导航原理及其差分改正模型与编码方法，网络GPS/RTK原理与算法模型，以及卫星测量控制网建网方法与数据处理实践等。对于GPS数据处理中的两个关键问题，周跳探测与模糊度分解理论进行了详细的介绍。本书适合于测绘、交通、城建、农林、水利、矿产、地质、海洋，航空航天等部门从事勘测设计、信息系统、位置服务与导航的工程技术人员参考，以及大专院校相关专业作为教材使用。

前言
第1章 全球定位系统概论 1
1.1 无线电定位原理 1
1.2 GPS的发展历程 3
1.3 GPS的构成及特点 6
1.4 GPS卫星的信号 9
1.5 GPS卫星导航电文 15
1.6 GPS的性政策 19
第2章 坐标与时间系统 21
2.1 天球坐标系 21
2.2 地球坐标系 24
2.3 WGS84大地坐标系和我国国家大地坐标系 31
2.4 不同坐标系的坐标转换 37
2.5 时间系统 39
第3章 卫星轨道运动及卫星坐标计算 43
3.1 开普勒三大定律 43
3.2 卫星轨道运动 45
3.3 卫星星历 48
3.4 卫星坐标计算 54
第4章 基本观测量及其误差分析 63
4.1 GPS基本观测量 63
4.2 与卫星有关的误差 67
4.3 与信号传播有关的误差：电离层延迟 68
4.4 与信号传播有关的误差：对流层延迟 75
4.5 与接收设备有关的误差 79
4.6 相对论的影响 80
4.7 多路径的影响 80
4.8 其他误差的影响 84
4.9 观测量的线性组合 84
第5章 GPS绝对(单点)定位 90
5.1 绝对定位观测方程 90
5.2 伪距绝对定位数据处理与精度评定 92
5.3 时间传递与速度测量 95
5.4 卡尔曼滤波的应用 98
第6章 GPS相对(差分)定位 101
6.1 相对(差分)定位的模式 101
6.2 静态相对定位模型 104
6.3 动态相对定位模型 110
6.4 数据通信与RTCMSCG104标准 114
第7章 GPS基线数据处理模型 120
7.1 观测方程的线性化与平差模型 120
7.2 整周模糊度的确定方法 127
7.3 周跳探测与修复 132
第8章 卫星网与地面网的联合处理与变换 137
8.1 概述 137
8.2 GPS网的无约束平差 141
8.3 卫星网与地面网的联合平差 144
8.4 GPS高程测量 152
8.5 网平差软件与数据处理实践 161
第9章 GPS控制网建网与数据处理实践 164
9.1 控制网的技术设计 164
9.2 GPS测量前准备工作 173
9.3 GPS野外数据采集与处理 179
9.4 GPS网平差与技术报告 191
第10章 综合卫星定位服务网络系统 197
10.1 概述 197
10.2 综合卫星定位服务网络的发展现状 198
10.3 网络RTK定位技术的发展及其特点 200
10.4 网络RTK技术的分类和系统组成 202
10.5 网络RTK定位原理 205
10.6 网络RTK定位系统的实现 213
第11章 GPS卫星导航定位技术的应用 220
11.1 GPS在科学研究中的应用 220
11.2 GPS在工程技术中的应用 229
11.3 GPS在军事上的应用 235
11.4 GPS在其他领域的应用 236
第12章 GNSS展望与现代化 239
12.1 概述 239
12.2 GLONASS 240
12.3 GALILEO系统 244
12.4 北斗卫星导航系统 250
12.5 GPS现代化 254
参考文献 258