GPS原理與應用(第二版)（簡體書）

《GPS原理與應用（第2版）》系統、深入地闡述了GPS的發展背景、基本原理、系統構成、信號特性、接收機信號處理、信道惡化及抗干擾、GPS性能評估、差分技術、與其它傳感器的組合和網絡輔助、GALILEO及其它衛星導航系統、GNSS市場和應用。本書內容豐富，實用性強，理論分析清楚，工程示例翔實，充分反映了近年來的新技術和新成果，是衛星導航領域的一本優秀參考書。·

鮑耶，“正能量六度空間理論”發明者，中西貫通的潛能研究者，幾乎是全球最早進行“正能量”研究的學者，同時是多家知名企業的諮詢顧問和董事長私人教練。·

《GPS原理與應用(第2版)》可以作為衛星導航定位及相關領域的系統設計師、算法設計師、軟硬件工程師和科技工作者的業務工具書，也可作為高校相關專業教師和研究生教學的教材和參考書。

第1章　緒論1.1　引言1.2　GPS計劃簡史1.3　GPS概述1.4　GPS現代化計劃1.5　GALILEO衛星系統1.6　俄羅斯GLONASS系統1.7　中國北斗系統1.8　各種增強措施1.9　市場與應用1.10本書的組織參考文獻第2章　衛星導航原理2.1　利用到達時間測量值測距的原理2.2　參考坐標系2.3　衛星軌道的基礎知識2.4　利用偽隨機噪聲碼確定位置2.5　求解用戶的速度2.6　時間和GPS參考文獻第3章　GPS系統的段3.1　GPS系統概述3.2　空間段描述3.3　控制段3.4　用戶段參考文獻第4章　GPS衛星信號的特性4.1　概述4.2　衛星導航中的調製4.3　傳統GPS信號4.4　導航電文格式4.5　現代化的GPS信號4.6　總結參考文獻第5章　衛星信號的捕獲、跟蹤與數據解調5.1　概述5.2　GPS接收機的碼和載波跟蹤5.3　載波跟蹤環5.4　碼跟蹤環5.5　環路濾波器5.6　測量誤差和跟蹤門限5.7　偽距、Δ偽距和積分多普勒的形成5.8　信號捕獲5.9　接收機初始工作的順序5.10數據解調5.11特殊的基帶功能5.12數字處理的使用5.13關於室內應用5.14無碼與半無碼處理參考文獻第6章　干擾、多徑和閃爍6.1　概述6.2　射頻干擾6.3　多徑6.4　電離層閃爍參考文獻第7章　獨立式GPS的性能7.1　引言7.2　測量誤差7.3　PVT估計概念7.4　GPS可用性7.5　GPS完好性7.6　連續性7.7　測得的性能參考文獻第8章　差分GPS8.1　引言8.2　GPS誤差的空間和時間相關特性8.3　基於碼的技術8.4　基於載波的技術8.5　電文格式8.6　實例參考文獻第9章　GPS與其他傳感器的組合及網絡輔助9.1　概述9.2　GPS/慣性導航組合9.3　陸路車輛系統中的傳感器組合9.4　網絡輔助參考文獻第10章　伽利略系統10.1　GALILEO計劃的目的10.2　GALILEO服務與性能10.3　GALILEO頻率規劃和信號設計10.4　GPS與GALILEO的互操作10.5　系統結構10.6　GALILEO SAR體系結構10.7　GALILEO開發計劃參考文獻第11章　其他衛星導航系統11.1　俄羅斯GLONASS系統11.2　中國北斗衛星導航系統11.3　日本QZSS計劃致謝參考文獻第12章　GNSS的市場和應用12.1　GNSS：基於使能技術的綜合市場12.2　GNSS民用導航應用12.3　測繪、地圖繪製和地理信息系統中的GNSS12.4　基於GNSS產品的娛樂市場12.5　GNSS時間傳遞12.6　差分應用和服務12.7　GNSS和遠程信息系統及LBS12.8　GNSS的創造性應用12.9　政府和軍事應用12.10特定市場的用戶設備需求12.11GNSS行業的財務預測參考文獻附錄A　最小二乘和加權最小二乘估計附錄B　頻率源穩定度的測量方法附錄C　自由空間傳播損耗索引·

第3章GPS系統的段
3.1 GPS系統概述
全球定位系統（GPS）由3個段組成：衛星星座、地面控制／監測網絡和用戶接收設備。GPS聯合計劃辦公室（JPO）對這些組成部分的正式計劃性術語分別是空間、控制和用戶設備區段。衛星星座包括在軌衛星，它們向用戶設備提供測距信號和數據電文。控制段（CS）對空間的衛星進行跟蹤和維護，CS監測衛星的健康狀況和信號的完好性，并維持衛星的軌道布局。此外，CS更新衛星的時鐘校正量和星歷，以及其他許多對確定用戶位置、速度和時間（PVT）至關重要的參數。最后，用戶接收機設備（即用戶段）完成導航、授時和其他有關的功能（例如測繪）。下面首先對每個系統段進行概述，然后從3.2節開始對每個系統段做進一步敘述。
3.1.1空間段概述
空間段即衛星星座，用戶根據該星座的衛星進行測距測量。空間飛行器（SV，即衛星）發射進行測距測量的PRN碼信號。GPS系統對用戶來說是無源系統，即GPS系統只發射信號，而用戶只接收信號。所以，可以有無數的用戶同時使用GPS系統。衛星發射的測距信號由包含衛星位置信息的數據進行調制。衛星包括有效載荷和飛行器控制子系統。最主要的有效載荷是導航載荷，用于GPS PVT任務；其他有效載荷包括核爆炸檢測系統（NUDET），用于檢測和報告基于地球的輻射現象。飛行器控制子系統完成諸如維持衛星指向地球、太陽能板指向太陽等功能。
3.1.2控制段概述
控制段（CS）負責維護衛星和維持其正常功能，包括將衛星保持在正確的軌道位置（稱為位置保持）和監測衛星子系統的健康與狀況。CS也監測衛星的太陽能電池、電池的功率電平以及用于機動的推進燃料量。此外，CS還激活備份衛星（如果可用）以維持系統的可用性。CS至少每天更新一次每顆衛星的時鐘、星歷和歷書，以及在導航電文中的其他指示量。當需要提高導航精度的時候，更新將更加頻繁（頻繁的時鐘和星歷更新降低了由空間和控制因素所產生的測距誤差。
在3.3.1.4節和7.2節中，將進一步詳細地介紹頻繁的時鐘和星歷更新的影響）。
星歷參數是對GPS衛星軌道的精密擬合，對于每天一次的常規上行加載時問表，只在4 h的間隔內有效。根據不同的衛星批號，導航電文數據可以存儲從最短14天到最長210天的期限，對于不頻繁的每兩周一次的上載，擬合間隔為4或6 h；如果超過兩周不能上載，擬合間隔為6 h以上。歷書是星歷參數的一個簡化的子集，其精度也要低一些。歷書由15個星歷軌道參數中的7個組成。歷書數據用來預測近似的衛星位置，并輔助對衛星信號的捕獲。此外，cs判定衛星的異常，控制SA和AS，并在遠程監測站進行偽距和載波相位測量，以確定星鐘改正數、歷書和星歷。為完成上述功能，控制段由3個不同的物理部分組成：主控站（MCS）、監測站和地面天線。