1.内容æè¦ åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿæ˜¯æˆ‘国自主建设ã€ç‹¬ç«‹è¿è¡Œçš„å…¨çƒå«æ˜Ÿå¯¼èˆªå®šä½ç³»ç»Ÿï¼Œæ˜¯å›½å®¶é‡è¦ç©ºé—´åŸºç¡€è®¾æ–½ï¼Œå·²æˆä¸ºä¸å›½æ”¹é©å¼€æ”¾40多年æ¥å–å¾—çš„é‡è¦æˆå°±ä¹‹ä¸€ï¼Œ2020年北斗三å·ç³»ç»Ÿå³å°†å…¨é¢å®Œæˆå»ºè®¾ï¼Œä¸ºå…¨çƒç”¨æˆ·æ供全天候ã€å…¨å¤©æ—¶ã€é«˜ç²¾åº¦çš„定ä½ã€å¯¼èˆªå’ŒæŽˆæ—¶æœåŠ¡ã€‚本书首先介ç»äº†åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿçš„原ç†ï¼ŒåŒ…括系统的组æˆã€åæ ‡ç³»ç»Ÿä¸Žæ—¶é—´ç³»ç»Ÿã€åŒ—æ–—å«æ˜Ÿè¿åŠ¨ä¸Žå«æ˜Ÿä¿¡å·ã€åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªæŽ¥æ”¶æœºã€åŒ—斗导航定ä½çš„误差æºã€åŒ—斗导航定ä½çš„基本原ç†ï¼›ç„¶åŽä»‹ç»äº†åŒ—斗导航系统在å„行业的应用，包括在地çƒç§‘å¦ä¸çš„应用ã€ä½ç½®æœåŠ¡ä¸çš„应用ç‰ï¼Œå¹¶åˆ—举了典型的应用案例。
全书结构清晰，内容深入浅出，å¯ä½œä¸ºå¤§å¦æœ¬ç§‘测绘ã€åœŸæœ¨ã€äº¤é€šã€GISã€é€šä¿¡ã€å†œæž—ç‰ä¸“业的公共基础课教æ或者高èŒé«˜ä¸“相关专业的教æ,也å¯ä½œä¸ºä»Žäº‹å«æ˜Ÿå¯¼èˆªæ•™å¦ã€ç§‘ç ”å’Œç”Ÿäº§äººå‘˜çš„å‚考书。 2.å‰è¨€
北斗å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿæ˜¯æˆ‘å›½è‡ªä¸»ç ”å‘çš„å…¨çƒå«æ˜Ÿå¯¼èˆªå®šä½ç³»ç»Ÿï¼Œæ˜¯æˆ‘国实施改é©å¼€æ”¾40多年æ¥å–å¾—çš„é‡è¦æˆå°±ä¹‹ä¸€ã€‚2018年年底，北斗三å·åŸºæœ¬ç³»ç»Ÿå®Œæˆå»ºè®¾ï¼Œå¹¶å¼€å§‹æ供全çƒæœåŠ¡ï¼Œè¿™æ ‡å¿—ç€åŒ—斗系统æ£å¼ä»ŽåŒºåŸŸèµ°å‘å…¨çƒã€‚éšç€2020年北斗三å·ç³»ç»Ÿçš„å…¨é¢å»ºæˆã€æ供全çƒåŒ–æœåŠ¡ï¼Œä»¥åŠå›½å®¶æˆ˜ç•¥å®žæ–½å’Œå®è§‚政ç–的有力支æŒï¼Œæˆ‘国å«æ˜Ÿå¯¼èˆªæŠ€æœ¯åŠç›¸å…³äº§ä¸šæ£è¿ˆå‘å´æ–°çš„å‘展阶段。
20世纪åŽæœŸï¼Œæˆ‘国结åˆå›½æƒ…制定了北斗å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿâ€œä¸‰æ¥èµ°â€æˆ˜ç•¥ã€‚第一æ¥ï¼Œ
2000年建æˆåŒ—斗一å·ç³»ç»Ÿï¼Œé‡‡ç”¨æœ‰æºå®šä½ä½“制，利用地çƒåŒæ¥å«æ˜Ÿä¸ºä¸å›½ç”¨æˆ·æ供定ä½ã€æŽˆæ—¶ã€å¹¿åŸŸå·®åˆ†å’ŒçŸæŠ¥æ–‡é€šä¿¡æœåŠ¡ï¼Œè§£å†³äº†æˆ‘国自主å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿçš„æœ‰æ— é—®é¢˜ï¼Œä½¿æˆ‘å›½æˆä¸ºç»§ç¾Žã€ä¿„之åŽçš„世界上第三个拥有自主å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿçš„国家。第二æ¥ï¼Œ2007年到2012年，å‘å°„14颗北斗二å·å«æ˜Ÿï¼Œå»ºæˆåŒ—斗二å·ç³»ç»Ÿã€‚该系统于2012å¹´12月27æ—¥å¯åŠ¨åŒºåŸŸæ€§å¯¼èˆªå®šä½ä¸ŽæŽˆæ—¶æ£å¼æœåŠ¡ï¼Œå¹¶åœ¨å…¼å®¹åŒ—斗一å·æŠ€æœ¯ä½“åˆ¶åŸºç¡€ä¸Šï¼Œå¢žåŠ æ— æºå®šä½ä½“制，为亚太地区用户æ供定ä½ã€æµ‹é€Ÿã€æŽˆæ—¶å’ŒçŸæŠ¥æ–‡é€šä¿¡æœåŠ¡ã€‚第三æ¥ï¼Œ2020年，完æˆ30颗å«æ˜Ÿå‘射组网，全é¢å»ºæˆåŒ—斗三å·ç³»ç»Ÿã€‚北斗三å·ç³»ç»Ÿç»§æ‰¿åŒ—斗有æºæœåŠ¡å’Œæ— æºæœåŠ¡ä¸¤ç§æŠ€æœ¯ä½“制，能够为全çƒç”¨æˆ·æ供基本导航（定ä½ã€æµ‹é€Ÿã€æŽˆæ—¶ï¼‰ã€å…¨çƒçŸæŠ¥æ–‡é€šä¿¡ã€å›½é™…æœæ•‘æœåŠ¡ï¼Œä¸å›½åŠå‘¨è¾¹åœ°åŒºç”¨æˆ·è¿˜å¯äº«æœ‰åŒºåŸŸçŸæŠ¥æ–‡é€šä¿¡ã€æ˜Ÿé™…增强ã€ç²¾å¯†å•ç‚¹å®šä½ç‰æœåŠ¡ã€‚计划在2035年以å‰ï¼Œå°†ä»¥åŒ—æ–—ç³»ç»Ÿä¸ºæ ¸å¿ƒï¼Œå»ºè®¾å®Œå–„æ›´åŠ æ³›åœ¨ã€æ›´åŠ èžåˆã€æ›´åŠ 智能的国家综åˆå®šä½å¯¼èˆªæŽˆæ—¶ï¼ˆPNT）体系。
本书首先介ç»äº†åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿçš„原ç†ï¼ŒåŒ…括系统的组æˆã€åæ ‡ç³»ç»Ÿä¸Žæ—¶é—´ç³»ç»Ÿã€åŒ—æ–—å«æ˜Ÿè¿åŠ¨ä¸Žå«æ˜Ÿä¿¡å·ã€åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªæŽ¥æ”¶æœºã€åŒ—斗导航定ä½çš„误差æºã€åŒ—斗导航定ä½çš„基本原ç†ï¼›å…¶æ¬¡ä»‹ç»äº†åŒ—斗导航系统在å„行业的应用，包括在地çƒç§‘å¦ä¸çš„应用ã€åœ¨ä½ç½®æœåŠ¡ä¸çš„应用ç‰ã€‚
本书由é浩翰ã€æ²ˆé£žã€æ¡‘文刚ã€ä¹æ´‹ã€è´¾ä¸œæŒ¯ã€é™ˆå¥ã€çŽ‹ç¬‘蕾ã€æ›¹æ–°è¿ã€å¾æ•¬é’ã€çŽ‹å°”申ç‰ç¼–著。其ä¸ï¼Œå—京林业大å¦é浩翰ã€å—京林业大å¦é™ˆå¥ç¼–写第1ç« ã€ç¬¬2ç« ï¼Œå±±ä¸œå»ºç‘大å¦æ¡‘文刚ã€å—京邮电大å¦ä¹æ´‹ã€å—京师范大å¦æ›¹æ–°è¿ç¼–写第3ç« ã€ç¬¬5ç« å’Œé™„å½•ï¼Œé™†å†›å·¥ç¨‹å¤§å¦çŸ³å®¶åº„æ ¡åŒºå¾æ•¬é’ã€æ²ˆé˜³èˆªç©ºèˆªå¤©å¤§å¦çŽ‹å°”申编写第4ç« ï¼Œå—京师范大å¦æ²ˆé£žã€æ²³æµ·å¤§å¦è´¾ä¸œæŒ¯ã€æ²³æµ·å¤§å¦çŽ‹ç¬‘蕾编写第6ç« ã€ç¬¬7ç« ã€ç¬¬8ç« ï¼Œé•¿æ±Ÿå²©åœŸå·¥ç¨‹æ€»å…¬å¸ï¼ˆæ¦æ±‰ï¼‰ä½•å¹¿æºå‚与编写了第8ç« å®žä¾‹å†…å®¹ã€‚å…¨ä¹¦ç”±é浩翰ã€æ²ˆé£žè´Ÿè´£ç»Ÿç¨¿ã€‚
本书编写过程ä¸å¾—到东å—大å¦å‡ºç‰ˆç¤¾å’Œæ±Ÿè‹èŽ±ç‰¹åŒ—æ–—ä¿¡æ¯ç§‘技有é™å…¬å¸çš„大力支æŒã€‚东å—大å¦å‡ºç‰ˆç¤¾çš„曹胜玫è€å¸ˆä¸ºæœ¬ä¹¦çš„ç–划ã€ç¼–写和出版付出很多努力，江è‹èŽ±ç‰¹åŒ—æ–—ä¿¡æ¯ç§‘技有é™å…¬å¸ä¸ºæœ¬ä¹¦æ供相关实è®å’Œå®žä¹ ç´ æ（网å€:
http://shiyan.ltbeidou.com/）。在本书å³å°†å‡ºç‰ˆä¹‹é™…，å‘他们表示衷心感谢。本书å‚阅和引用了国内外有关å¦è€…的著作和å‘表的文献资料，在æ¤å‘这些作者表示感谢ï¼
由于编者的水平所é™ï¼Œç‰¹åˆ«æ˜¯å½“å‰åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿç†è®ºã€æŠ€æœ¯ä»åœ¨ä¸æ–å‘展和完善，相关行业应用ä»åœ¨ä¸æ–拓展，è¦è¦†ç›–æ•´ä¸ªåŒ—æ–—å¯¼èˆªç³»ç»Ÿçš„ç ”ç©¶å’Œåº”ç”¨é¢†åŸŸç›¸å½“å›°éš¾ï¼Œå› æ¤æœ¬æ•™æä»æœ‰ä¸å°½å¦‚人æ„的地方，敬请读者朋å‹ä¸åèµæ•™ã€‚ 编著者
2020年5月
3.目录
第1ç« ç»ªè®º1
1.1导航定ä½æŠ€æœ¯çš„å‘展历程1
1.1.1人类早期的导航1
1.1.2近现代导航定ä½æŠ€æœ¯çš„å‘展2
1.1.3导航定ä½æŠ€æœ¯åˆ†ç±»4
1.2北斗å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿ6
1.2.1北斗å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿå‘展历程6
1.2.2系统组æˆ7
1.2.3时间系统和åæ ‡ç³»ç»Ÿ9
1.2.4ä¿¡å·ç‰¹å¾å’ŒæœåŠ¡ç±»åž‹9
1.2.5特色与优势13
1.3其他全çƒå«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿ13
1.3.1GPS系统13
1.3.2GLONASS系统15
1.3.3Galileo系统16
1.4区域å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿä¸Žæ˜ŸåŸºå¢žå¼ºç³»ç»Ÿ18
1.4.1区域å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿ18
1.4.2星基增强系统18
1.5å«æ˜Ÿå¯¼èˆªå¿«é€Ÿå…¥é—¨19
1.5.1å«æ˜Ÿå¯¼èˆªåŸºæœ¬åŽŸç†19
1.5.2è·ç¦»æµ‹é‡åŽŸç†20
1.5.3ä¿¡å·ä¼ æ’时间åŠå…¶è¯¯å·®21
å‚考文献22
æ€è€ƒé¢˜22
第2ç« åæ ‡ç³»ç»Ÿä¸Žæ—¶é—´ç³»ç»Ÿ23
2.1天çƒåæ ‡ç³»23
2.1.1天çƒçš„基本概念23
2.1.2瞬时天çƒåæ ‡ç³»24
2.1.3å²å·®ä¸Žç« 动的影å“25
2.1.4å议天çƒåæ ‡ç³»åŠå…¶è½¬æ¢26
2.2地çƒåæ ‡ç³»27
2.2.1瞬时地çƒåæ ‡ç³»27
2.2.2地æžç§»åŠ¨29
2.2.3å议地çƒåæ ‡ç³»ä¸Žå›½é™…åœ°çƒå‚考框架30
2.2.4å议地çƒåæ ‡ç³»ä¸Žå议天çƒåæ ‡ç³»çš„è½¬æ¢32
2.3常用的GNSSåæ ‡ç³»32
2.3.1WGS84åæ ‡ç³»33
2.3.2PZ90åæ ‡ç³»33
2.3.3Galileoåæ ‡ç³»33
2.3.4北斗å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿåæ ‡ç³»34
2.4时间系统35
2.4.1世界时系统35
2.4.2历书时37
2.4.3原åæ—¶37
2.4.4å调世界时38
2.4.5北斗时间系统38
å‚考文献39
æ€è€ƒé¢˜39
第3ç« åŒ—æ–—å«æ˜Ÿè¿åŠ¨ä¸Žå«æ˜Ÿä¿¡å·40
3.1北斗å«æ˜Ÿè½¨é“40
3.1.1基于开普勒轨é“å‚æ•°åŠå…¶å˜åŒ–率æ¥æè¿°40
3.1.2按固定时间间隔直接给出对应历元å«æ˜Ÿä½ç½®åŠå…¶è¿åŠ¨é€Ÿåº¦æè¿°42
3.2北斗å«æ˜Ÿæ˜ŸåŽ†42
3.2.1å«æ˜Ÿæ˜ŸåŽ†ä¸ŽåŽ†ä¹¦42
3.2.2 广æ’星历与精密星历44
3.3北斗å«æ˜Ÿä¿¡å·47
3.3.1载波信å·47
3.3.2测è·ç 48
3.3.3导航电文50
3.4北斗å«æ˜Ÿä½ç½®è®¡ç®—53
3.4.1利用广æ’星历计算å«æ˜Ÿä½ç½®53
3.4.2利用精密星历计算å«æ˜Ÿä½ç½®55
å‚考文献56
æ€è€ƒé¢˜57
第4ç« åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªæŽ¥æ”¶æœº58
4.1GNSS接收机基本原ç†58
4.1.1GNSS接收机组æˆ58
4.1.2导航信å·æ•èŽ·è·Ÿè¸ªæµç¨‹61
4.1.3å‡ ç§å¸¸è§çš„GNSS接收机实现方å¼65
4.1.4GNSS接收机å‘展趋势65
4.2GNSS接收机的分类66
4.2.1按工作原ç†åˆ†ç±»66
4.2.2按用途分类67
4.2.3按所用载波频率分类67
4.2.4按接收机通é“æ–¹å¼åˆ†ç±»68
4.3北斗å«æ˜Ÿå¯¼èˆªæŽ¥æ”¶æœºæ€§èƒ½68
4.3.1北斗系统导航业务功能68
4.3.2北斗系统çŸæŠ¥æ–‡ä¸šåŠ¡åŠŸèƒ½70
4.3.3å«æ˜Ÿå¯¼èˆªæŽ¥æ”¶æœºä¸»è¦æŒ‡æ ‡71
4.3.4å¸¸è§„æŒ‡æ ‡çš„æµ‹è¯•æ–¹æ³•72
4.4北斗导航接收机数æ®æ ¼å¼74
4.4.1NMEAæ•°æ®æŽ¥å£74
4.4.2RTCMæ•°æ®æŽ¥å£75
4.4.3RINEXæ•°æ®æŽ¥å£77
4.4.4ç§æœ‰æ•°æ®æŽ¥å£79
å‚考文献80
æ€è€ƒé¢˜80
第5ç« åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿçš„误差æº81
5.1概述81
5.1.1误差分类82
5.1.2消除或削弱误差影å“的方法和措施84
5.2与å«æ˜Ÿæœ‰å…³çš„误差86
5.2.1å«æ˜Ÿæ˜ŸåŽ†è¯¯å·®86
5.2.2å«æ˜Ÿé’Ÿå·®87
5.2.3相对论效应88
5.2.4ä¿¡å·åœ¨å«æ˜Ÿå†…的时延89
5.2.5å«æ˜Ÿå¤©çº¿ç›¸ä½ä¸å¿ƒæ”¹æ£90
5.3与信å·ä¼ æ’有关的误差91
5.3.1电离层延迟误差91
5.3.2对æµå±‚延迟100
5.3.3多路径效应103
5.4与接收机有关的误差104
5.4.1接收机钟差104
5.4.2接收机内部测é‡å™ªå£°104
5.4.3接收机天线相ä½ä¸å¿ƒæ”¹æ£105
5.4.4地çƒæ½®æ±æ”¹æ£106
å‚考文献107
æ€è€ƒé¢˜108
第6ç« åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªå®šä½åŸºæœ¬åŽŸç†ä¸Žæ–¹æ³•109
6.1å«æ˜Ÿå¯¼èˆªå®šä½åŽŸç†109
6.1.1定ä½åŽŸç†109
6.1.2定ä½æ–¹æ³•åˆ†ç±»110
6.2北斗系统基本观测é‡111
6.2.1伪è·è§‚测值111
6.2.2载波相ä½è§‚测值113
6.2.3多普勒频移测é‡å€¼115
6.3å•ç‚¹å®šä½116
6.3.1伪è·å•ç‚¹å®šä½116
6.3.2精密å•ç‚¹å®šä½æŠ€æœ¯119
6.4差分定ä½121
6.4.1伪è·å·®åˆ†å®šä½121
6.4.2载波相ä½å·®åˆ†å®šä½123
6.4.3网络RTK127
å‚考文献131
æ€è€ƒé¢˜131
第7ç« åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿåœ¨åœ°çƒç§‘å¦ä¸çš„应用132
7.1地çƒå‚考框架维æŒ132
7.2国民基础设施建设134
7.2.1大å监测134
7.2.2è¾¹å¡ç›‘测135
7.2.3æ¡¥æ¢ç›‘测138
7.3气象监测139
7.3.1气象å‚æ•°åæ¼”139
7.3.2气象数æ®ä¼ 输141
7.3.3气象智能化141
7.4地表环境监测143
7.4.1æµ·é¢æ½®ä½ç›‘测144
7.4.2æµ·é¢é£Žåœºç›‘测145
7.4.3积雪监测146
7.4.4土壤湿度监测147
7.5典型应用案例——边å¡å˜å½¢ç›‘测148
7.5.1ç ”ç©¶åŒºæ¦‚å†µ148
7.5.2GNSSå˜å½¢ç›‘测系统设计与实现149
å‚考文献153
æ€è€ƒé¢˜155
第8ç« åŒ—æ–—å«æ˜Ÿå¯¼èˆªç³»ç»Ÿåœ¨ä½ç½®æœåŠ¡ä¸çš„应用156
8.1大众领域的应用156
8.1.1智能手机的应用156
8.1.2共享å•è½¦åº”用157
8.1.3乘用车导航158
8.1.4对特殊人群的关爱159
8.2智慧城市ä¸çš„应用160
8.2.1公交车智能调度160
8.2.2公务车管ç†161
8.2.3网约车监管162
8.2.4公安应急通信指挥163
8.2.5åŸŽå¸‚ç½‘æ ¼åŒ–ç®¡ç†164
8.3交通领域的应用165
8.3.1é‡ç‚¹è¿è¾“车辆过程监控165
8.3.2物æµé…é€è½¦è¾†ç›‘管165
8.3.3船舶监控166
8.3.4航空领域的应用167
8.3.5æ— äººæœºç›‘ç®¡168
8.3.6驾考驾培169
8.3.7自动驾驶170
8.4å‡ç¾æ•‘ç¾é¢†åŸŸçš„应用171
8.4.1民政防ç¾å‡ç¾æ•‘ç¾171
8.4.2海上é‡é™©æœæ•‘173
8.4.3消防救æ´ç®¡ç†174
8.5农业渔业应用175
8.5.1农机作业监管175
8.5.2农机自动驾驶176
8.5.3海洋渔业177
8.5.4海洋观测178
8.6典型应用案例——农机作业监控179
8.6.1项目概况179
8.6.2系统组æˆ179
8.6.3北斗农机智能终端180
8.6.4精细化管ç†å¹³å°181
å‚考文献183
æ€è€ƒé¢˜183
附录1北斗广æ’星历(部分)184
附录2北斗精密星历(部分)187
附录3北斗导航电文信æ¯ç±»åˆ«åŠæ’å‘特点190
附录4北斗å«æ˜Ÿå‘射一览表192
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