衛星導航定位與抗干擾技術

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《衛星導航定位與抗干擾技術》，陳軍　 著，出版社： 電子工業出版社。

電子工業出版社成立於1982年10月，是工業和信息化部直屬的科技與教育出版社，享有「全國優秀出版社」、「講信譽、重服務」的優秀出版社、「全國版權貿易先進單位」、首屆中國出版政府獎「先進出版單位」等榮譽稱號。

目錄

內容簡介

衛星導航定位在社會生活和軍事領域的作用日益顯著，從日常的定位到軍事的精確制導均離不開導航。隨着衛星導航定位技術應用領域和環境的日益複雜化，其抗干擾技術也成為相關研究和應用的焦點。本書重點關注衛星導航定位的基本原理和抗干擾技術，全書內容豐富，全面、系統地介紹了導航定位的概念、衛星導航系統的組成和發展、衛星信號的捕獲跟蹤技術、衛星導航系統的干擾與抗干擾技術，以及導航和定位在各領域的應用。

目錄

第1章 緒論 1

1．1 導航概述 1

1．1．1 導航的定義 1

1．1．2 導航的作用 1

1．1．3 導航與定位的關係 2

1．2 導航定位技術發展概況 2

1．2．1 導航定位技術的早期起源 2

1．2．2 航海時代的導航 5

1．2．3 導航定位技術的近代發展 8

1．2．4 衛星導航系統的興起 12

1．2．5 現代衛星導航系統 13

1．3 衛星導航定位系統抗干擾技術概況 15

1．3．1 抗干擾衛星發射技術 16

1．3．2 抗干擾接收技術 16

1．3．3 偽衛星法 18

1．3．4 其他抗干擾技術 18

參考文獻 19

第2章 全球導航衛星系統 21

2．1 GNSS頻譜分配問題 21

2．1．1 全球頻譜分配 21

2．1．2 美國的頻率分配 22

2．1．3 歐洲的頻率分配 23

2．1．4 頻率分配問題的協商 24

2．2 導航衛星系統構成 25

2．2．1 空間部分 25

2．2．2 地面部分 30

2．2．3 用戶部分 33

2．3 GNSS基礎參數 35

2．3．1 位置參數 35

2．3．2 信號相關參數 38

2．4 GNSS現狀 40

2．4．1 GPS 40

2．4．2 GLONASS 43

2．4．3 Galileo 46

2．4．4 北斗衛星導航系統 48

2．4．5 各系統的總結和比較 48

參考文獻 51

第3章 衛星信號的捕獲與跟蹤 53

3．1 發射部分 53

3．1．1 簡介 53

3．1．2 碼的結構及生成 55

3．1．3 信號的結構及生成 58

3．2 信號的調整 59

3．2．1 下變頻 60

3．2．2 鏡像頻率 61

3．2．3 採樣 62

3．3 接收機結構 67

3．3．1 信號捕獲存在的問題 68

3．3．2 提高衛星信號功率電平的方法 71

3．3．3 接收機無線電結構 71

3．3．4 DLL和PLL 74

參考文獻 79

第4章 導航解算技術 81

4．1 地球坐標系及其轉換 81

4．1．1 常用坐標系 81

4．1．2 我國坐標系 93

4．2 時間系統 96

4．2．1 世界時系統 96

4．2．2 原子時系統 99

4．2．3 力學時系統 99

4．2．4 協調世界時 100

4．2．5 GPS時 100

4．2．6 GLONASS時 101

4．2．7 北斗時 101

4．3 PVT解的計算 102

4．3．1 三邊測量的基本原理 102

4．3．2 坐標系 103

4．3．3 球面交叉法 104

4．3．4 雙曲面分析模型 108

4．3．5 與到達角相關的數學計算 110

4．3．6 最小二乘法 112

4．3．7 速度的計算 113

4．3．8 時間的計算 114

4．4 衛星位置計算 115

4．5 誤差的量化估計 116

4．6 偽距誤差對計算定位的影響 118

4．7 衛星與接收機幾何分布的影響（DOP的概念） 119

4．8 互用性與完好性 121

4．8．1 互用性 121

4．8．2 完好性 122

4．9 多徑對導航解的影響 123

參考文獻 128

第5章 軟件接收機技術 130

5．1 軟件接收機的基本概念 130

5．2 軟件接收機硬件設計 131

5．2．1 天線 131

5．2．2 射頻增益 131

5．2．3 信號採集 132

5．3 軟件接收機設計中關鍵參數的計算 133

5．3．1 信號傳輸時間 133

5．3．2 用戶位置處的信號強度 133

5．3．3 多普勒頻移 134

5．3．4 多普勒頻率的平均變化率 136

5．3．5 多普勒頻率的最大變化率 136

5．3．6 由於用戶加速度而產生的多普勒頻率變化速率 136

5．4 軟件接收機關鍵模塊軟件化 137

5．4．1 GPS信號捕獲模塊 137

5．4．2 GPS信號跟蹤模塊 145

5．4．3 導航電文獲取模塊 149

5．4．4 衛星位置計算模塊 154

5．4．5 偽距計算模塊 161

5．4．6 用戶位置計算模塊 164

參考文獻 166

第6章 衛星導航系統中的干擾技術 168

6．1 衛星導航系統的脆弱性 168

6．1．1 衛星信號發射功率 168

6．1．2 抗干擾容限 169

6．1．3 衛星信號碼元和載波 169

6．1．4 其他弱點 169

6．2 潛在干擾 170

6．2．1 潛在干擾概述 170

6．2．2 MSS對GPS接收機的干擾分析 170

6．3 人為干擾 173

6．3．1 干擾技術體制 173

6．3．2 干擾途徑 175

6．3．3 對GPS接收機的干擾裝備 176

6．4 壓制干擾效果分析 177

6．4．1 壓制干擾對GPS信號的影響 177

6．4．2 干擾樣式對干擾效果的影響 180

參考文獻 185

第7章 衛星導航系統中的抗干擾技術 187

7．1 衛星導航系統抗干擾技術概述 187

7．2 自適應調零天線抗干擾技術 190

7．2．1 自適應調零天線原理 190

7．2．2 自適應調零天線常用的最佳加權係數準則 192

7．2．3 典型自適應調零算法 195

7．3 衛星導航/INS組合導航抗干擾技術 207

7．3．1 衛星導航/INS組合導航工作原理 208

7．3．2 衛星導航/INS組合導航抗干擾能力分析 216

7．3．3 組合導航抗干擾能力仿真分析 220

7．3．4 慣導精度對抗干擾影響分析 222

7．4 GPS接收機的抗干擾技術 223

7．4．1 射頻干擾檢測技術 225

7．4．2 前端濾波技術 225

7．4．3 碼/載波跟蹤環技術 226

7．4．4 窄帶干擾處理技術 228

7．4．5 天線抗干擾技術 228

參考文獻 229

第8章 衛星導航與定位技術的應用 231

8．1 傳統應用 231

8．1．1 軍用海事應用 231

8．1．2 最初的商業海事應用 232

8．1．3 海事導航 232

8．1．4 時間相關應用 233

8．1．5 測地學 234

8．1．6 土木工程 234

8．1．7 其他陸基應用 235

8．2 個人應用 236

8．2．1 汽車導航（引導和服務） 237

8．2．2 旅行信息系統 238

8．2．3 室內引導應用 238

8．2．4 基於位置的服務 238

8．3 科學應用 241

8．3．1 大氣科學 241

8．3．2 構造地質學和地震學 242

8．3．3 自然科學 243

8．4 公共監管應用 243

8．4．1 與完好性有關的應用 243

8．4．2 服刑人員管理 243

參考文獻 244