GPS卫星导航与精密定位

第一章全球定位系统概况与参考系 1

§1-1全球定位系统 1

§1-1-1卫星导航的简短回顾 1

目录 1

§1-1-2全球定位系统概况 2

§1-1-3 GPS伪距导航原理 5

§1-2 GPS导航与定位中所使用的坐标系 6

§1-2-1 空间直角坐标系及其等价坐标系 7

§1-2-2卫星测量中常用坐标系 10

§1-2-3卫星测量中常用时间系统 16

§2-1二体问题的运动方程 19

第二章卫星的运动 19

§2-1-1 二体问题的微分方程 20

§2-1-2微分方程的解（1）——轨道平面参数与面积速度 22

§2-1-3微分方程的解（2）——轨道椭圆参数 24

§2-1-4速度公式与平均角速度公式 30

§2-1-5微分方程的解（3）——过近地点的时刻参数 31

§2-2二体问题的卫星星历计算 34

§2-2-1三种近点角的关系与克普方程的迭代解法 35

§2-2-2卫星位置与速度的计算 36

§2-3-1直角坐标表示的受摄运动方程 38

§2-3卫星的受摄运动 38

§2-3-2拉格朗日行星运动方程及原则解法 39

§2-3-3牛顿受摄运动方程 43

§2-4卫星的运动规律 44

第三章伪随机码与伪随码测距 48

§3-1 伪随机码 48

§3-1-1移位寄存器与模2运算 48

§3-1-2最长线性移位寄存器序列 52

§3-1-3 m序列的统计特性与相关特性 56

§3-2-1截短码序列 61

§3-2截短码与复合码 61

§3-2-2复合码序列 63

§3-2-3戈尔德序列及其相关函数 65

§3-3 GPS卫星发播信号结构与伪随机码测距 68

§3-3-1伪随码测距原理 68

§3-3-2 GPS卫星发播的信号结构 71

§3-3-3导航接收机工作原理 74

第四章GPS卫星导航 80

§4-1 GPS卫星的导航电文和卫星位置计算 80

§4-1-1数据块-1与卫星钟校正 80

§4-1-2数据块-2与卫星位置计算 82

§4-1-3电文块与数据块-3 84

§4-2 GPS导航解和精度分析 86

§4-2-1伪距导航（定位）解算 86

§4-2-2伪距导航（定位）的主要误差源 88

§4-2-3导航定位的精度及最佳选星 91

§4-2-4航速测定微分定位与时间测定 94

§4-3导航接收机 100

第五章GPS精密定位 104

§5-1美国政府关于GPS的政策 104

§5-2非码相位测量 104

§5-2-1载波相位测量 106

§5-2-2载波相位测量的数学模型 108

§5-3截波相位测量测定基线 110

§5-3-1单差观测量及其基线解 110

§5-3-2双差、三差观测量及其基线解 115

§5-3-3大气传播延迟改正与卫星星历误差对基线测定的影响 120

§5-3-4模糊参数整数特性的应用与周跳的修正 126

§5-4 GPS相位测量接收机 128

第六章卫星受摄运动方程的数值解 134

§6-1有限差分与插值 135

§6-1-1有限差分 135

§6-1-2插值 137

§6-2单步法与多步法解受摄运动方程 141

§6-2-1微分方程的龙格——库塔解法 143

§6-2-2微分方程的阿达姆斯解法 148

§6-2-3科威尔公式解卫星受摄运动方程 158

§6-2-4阶数与步长的选取 162

§6-3卫星所受作用力的计算 168

§6-3-1地球引 169

§6-3-2其他摄动力 174

§7-1 GPS卫星定轨的精度要求与局部地区定轨 181

§7-1-1 伪距导航与精密定位对卫星轨道的精度要求 181

第七章GPS卫星的轨道测定 181

§7-1-2局部地区测定GPS卫星轨道的有利条件 183

§7-2卫星轨道根数的改进 186

§7-2-1轨道改进的数学模型 187

§7-2-2三类偏导数 191

§7-2-3 自由项的计算与模型参数的改进 202

§7-2-4模糊参数整数特性在轨道改进中的应用 206

§7-3轨道改进在定位中的应用 208

§7-3-1测轨跟踪站地心坐标的改进 208

§7-3-2轨道改进定位 211

参考资料 213