北斗與GNSS系統(tǒng)概論

目 錄第1章　概述 11.1 GNSS引言 21.1.1 GNSS的概況 21.1.2 國際衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與前景 41.1.3 GNSS系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗與借鑒 51.2 GNSS的定義 81.3 GNSS系統(tǒng)組成 91.4 GNSS應(yīng)用 91.5 GNSS全球市場 131.6 GNSS的需求分析 151.6.1 使命需求 151.6.2 市場需求 151.6.3 產(chǎn)業(yè)與用戶需求 171.6.4 中國時空信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求 181.7 GNSS全球系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)及其多模增強格局 191.7.1 全球系統(tǒng) 191.7.2 區(qū)域系統(tǒng) 191.7.3 多模增強系統(tǒng)和差分系統(tǒng) 201.8 衛(wèi)星導(dǎo)航的重要性和戰(zhàn)略定位 221.8.1 衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展帶來的啟迪 221.8.2 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供時間與空間兩大參量 241.8.3 不可或缺的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施 241.8.4 服務(wù)國計民生的高技術(shù) 241.8.5 智能信息產(chǎn)業(yè)的核心與關(guān)鍵 241.8.6 大國和平崛起的重要標志 251.9 多系統(tǒng)融合成為發(fā)展大趨勢 251.9.1 GNSS多系統(tǒng)的兼容互操作 251.9.2 衛(wèi)星導(dǎo)航與通信系統(tǒng)的融合 261.9.3 與慣性技術(shù)和其他系統(tǒng)的組合融合 271.10 北斗產(chǎn)業(yè)和GNSS的現(xiàn)狀與前景 281.10.1 2015年北斗產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了質(zhì)和量的齊頭并進 281.10.2 2016年是邁向真正GNSS時代的新起點 291.10.3 室內(nèi)外融合定位是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重頭戲 301.10.4 當前快速健康持續(xù)發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)的幾點建議 31第2章　導(dǎo)航定位發(fā)展演變史 372.1 導(dǎo)航從史前到近代 382.1.1 石器時代的導(dǎo)航概念 382.1.2 天體導(dǎo)航（或者稱為星球?qū)Ш剑r代 392.1.3 時間和經(jīng)度的測量 452.2 無線電導(dǎo)航時代 542.2.1 無線電的發(fā)明 542.2.2 無線電導(dǎo)航概念 552.2.3 無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的由來和發(fā)展 592.3 地面無線電導(dǎo)航系統(tǒng)演變與發(fā)展 602.3.1 無線電信標 602.3.2 臺卡系統(tǒng) 602.3.3 伏爾/測距器 612.3.4 塔康/VOR 612.3.5 羅蘭A 612.3.6 羅蘭C 612.3.7 奧米加 622.3.8 儀表著陸系統(tǒng) 632.3.9 微波著陸系統(tǒng) 642.4 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展歷程 642.4.1 第一顆人造地球衛(wèi)星上天 652.4.2 第一代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)——“子午儀”與“蟬” 662.4.3 第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)（全球系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)及其增強） 72第3章　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS） 773.1 概述 783.1.1 系統(tǒng)概述 783.1.2 政策原則 813.2 發(fā)展過程 823.3 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng) 863.3.1 空間部分 863.3.2 地面控制段 873.3.3 用戶系統(tǒng)（設(shè)備） 873.3.4 系統(tǒng)功能與主要技術(shù)指標 883.3.5 定位原理與工作過程 893.3.6 “北斗一號”用戶系統(tǒng) 903.3.7 “北斗一號”集團應(yīng)用系統(tǒng) 913.4 北斗區(qū)域系統(tǒng) 943.4.1 北斗區(qū)域系統(tǒng)功能與指標 943.4.2 北斗區(qū)域系統(tǒng)組成 963.5 在建中的北斗全球系統(tǒng)進展 983.5.1 北斗（新一代）全球?qū)Ш叫l(wèi)星 983.5.2 北斗全球系統(tǒng)信號設(shè)計進展 1013.6 北斗系統(tǒng)工作原理和關(guān)鍵技術(shù) 1033.6.1 定位原理 1033.6.2 衛(wèi)星導(dǎo)航三角測量學(xué) 1043.6.3 關(guān)鍵技術(shù) 1053.7 北斗系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù) 1133.7.1 應(yīng)用推廣 1133.7.2 行業(yè)與安全應(yīng)用 1153.7.3 大眾應(yīng)用 1163.7.4 科學(xué)應(yīng)用 1163.8 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 1173.8.1 北斗產(chǎn)業(yè)概況 1173.8.2 五大突破和連升三級 1173.8.3 標準化配置是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大關(guān)鍵舉措 1183.9 國際合作交流 1193.9.1 合作的基本原則 1193.9.2 積極推進多邊合作 1193.9.3 大力促進雙邊合作 1213.9.4 支持支撐國際交流 1213.10 結(jié)論 121第4章　GNSS基本構(gòu)成與關(guān)鍵技術(shù) 1234.1 概述 1244.2 GNSS的基本構(gòu)成 1254.2.1 GNSS的整體概念 1254.2.2 GNSS系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)的創(chuàng)新思維 1254.2.3 GNSS系統(tǒng)的組成 1264.3 GNSS的重大關(guān)鍵技術(shù) 1264.3.1 空間工作平臺技術(shù) 1264.3.2 空間原子鐘技術(shù) 1264.3.3 軌道確定、維護、保持技術(shù) 1274.3.4 信號體制的理論與方法 1274.3.5 電波傳播環(huán)境?；夹g(shù) 1284.3.6 大規(guī)模集成電路應(yīng)用技術(shù) 1284.4 長壽命衛(wèi)星和星座與星系布設(shè) 1284.5 定軌與測控技術(shù) 1324.6 空間原子鐘技術(shù) 1354.7 信號編碼調(diào)制體制理論與方法 1414.8 環(huán)境段及其增強技術(shù) 1474.8.1 環(huán)境段概念 1474.8.2 衛(wèi)星導(dǎo)航的脆弱性難題和歷來的應(yīng)對措施 1474.8.3 大氣（電離層與對流層）效應(yīng)和多徑效應(yīng) 1484.8.4 導(dǎo)航系統(tǒng)的電磁環(huán)境和信號干擾來源及其對策 1504.9 大規(guī)模集成電路與系統(tǒng)融合集成技術(shù) 150第5章　GNSS之全球系統(tǒng) 1595.1 概述 1605.1.1 GNSS系統(tǒng)之系統(tǒng)的概念 1605.1.2 GNSS體系格局基本形成 1605.1.3 若干熱點問題與最新動向 1615.1.4 四大發(fā)展趨勢不可逆轉(zhuǎn)，大眾化產(chǎn)業(yè)化特點日益明晰 1625.1.5 GNSS發(fā)展過程中幾個有深遠影響的經(jīng)驗啟迪 1635.2 GNSS概念在更新，面臨重大轉(zhuǎn)折需要根本性的突破 1645.2.1 GNSS需要有與時俱進的革命性詮釋 1645.2.2 GNSS遭遇脆弱性的阻擊 1645.2.3 GNSS需要整體上的創(chuàng)新，環(huán)境段是重點 1645.2.4 泛在導(dǎo)航的需求勢不可擋，急需根本性突破 1655.3 GPS 1655.3.1 概述 1655.3.2 部署發(fā)展 1665.3.3 GPS工作原理要點 1675.3.4 系統(tǒng)組成 1685.3.5 頻率與信號 1745.3.6 服務(wù)功能與性能 1755.4 GPS系統(tǒng)現(xiàn)代化 1765.4.1 概述 1765.4.2 GPS現(xiàn)代化進程時間表 1785.4.3 空間段現(xiàn)代化 1805.4.4 運控段現(xiàn)代化 1845.4.5 頻率與信號現(xiàn)代化 1875.5 GLONASS 1905.5.1 概述 1905.5.2 部署發(fā)展 1925.5.3 系統(tǒng)組成 1945.5.4 GLONASS提供的服務(wù) 1995.6 GLONASS系統(tǒng)現(xiàn)代化 2015.6.1 概述 2015.6.2 GLONASS現(xiàn)代化的主要目標 2025.6.3 GLONASS采用的現(xiàn)代化發(fā)展策略 2055.7 Galileo 2065.7.1 概述 2065.7.2 部署發(fā)展 2075.7.3 系統(tǒng)組成 2085.7.4 頻率與信號 2115.7.5 服務(wù)功能與性能 2165.7.6 伽利略系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展計劃 218第6章　GNSS之區(qū)域系統(tǒng)和多模增強系統(tǒng) 2196.1 概述 2206.2 日本的QZSS 2206.2.1 QZSS概述 2206.2.2 QZSS發(fā)展過程 2226.2.3 時空參考系統(tǒng) 2236.2.4 QZSS提供的服務(wù) 2236.2.5 QZSS體系框架結(jié)構(gòu) 2246.2.6 QZSS的頻率和信號 2276.3 印度的IRNSS 2296.3.1 IRNSS概述 2296.3.2 IRNSS發(fā)展過程 2306.3.3 IRNSS提供的服務(wù) 2306.3.4 IRNSS體系框架 2316.3.5 IRNSS的頻率和信號 2346.4 星基增強系統(tǒng) 2346.4.1 星基增強系統(tǒng)概論 2346.4.2 美國的廣域增強系統(tǒng)（WAAS） 2356.4.3 歐洲的導(dǎo)航重疊系統(tǒng)（EGNOS） 2416.4.4 俄羅斯的差分改正監(jiān)測系統(tǒng)（SDCM） 2486.4.5 日本的多功能運輸衛(wèi)星（MTSAT）星基增強系統(tǒng)（MSAS） 2496.4.6 印度的輔助GPS的靜地星基增強導(dǎo)航系統(tǒng)（GAGAN） 2516.5 地基增強系統(tǒng) 2556.5.1 地基增強系統(tǒng)概論 2556.5.2 局域增強系統(tǒng)（LAAS） 2556.5.3 國家差分GPS（NDGPS） 2576.5.4 國家連續(xù)運行參考站網(wǎng)絡(luò)（CORS網(wǎng)） 2576.5.5 沿海的無線電信標（DGPS）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 2576.5.6 D-GNSSd的海上精密定位測量 2576.5.7 全球差分GPS（GDGPS） 2586.6 其他多模增強系統(tǒng) 261第7章　GNSS接收機與用戶終端 2637.1 概述 2647.1.1 用戶段地位舉足輕重 2647.1.2 接收機的分類 2647.1.3 接收機的主要組成和性能指標 2677.1.4 軟件接收機 2697.1.5 接收機融合技術(shù)的發(fā)展 2697.2 衛(wèi)星導(dǎo)航接收機技術(shù) 2727.2.1 概述 2727.2.2 GNSS接收機技術(shù)發(fā)展的幾個特點 2737.2.3 GNSS接收機技術(shù)進步 2777.2.4 GNSS接收機值得注意的發(fā)展動向 2787.2.5 GNSS 芯片供應(yīng)商競爭力最新排名揭曉 2807.2.6 衛(wèi)星導(dǎo)航芯片融合之路和世界級競爭 2817.2.7 無人機（UAV）——GNSS應(yīng)用值得關(guān)注的領(lǐng)域 2837.3 GNSS終端 2847.3.1 高精度定位終端 2847.3.2 標準型導(dǎo)航終端 2847.3.3 專業(yè)類授時終端 2857.3.4 組合終端 2857.3.5 車輛信息終端 2867.3.6 智能手機終端 2877.3.7 可穿戴終端 2877.4 GNSS接收機與終端的發(fā)展趨勢 2877.4.1 衛(wèi)星導(dǎo)航市場的全球競爭已經(jīng)拉開帷幕 2877.4.2 室內(nèi)外融合定位是3～5年內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展重頭戲 288第8章　GNSS應(yīng)用與服務(wù) 2918.1 概述 2928.1.1 技術(shù)層面 2928.1.2 產(chǎn)業(yè)范疇 2928.1.3 延伸應(yīng)用 2938.1.4 相關(guān)的宏觀領(lǐng)域 2938.2 GNSS的交通運輸和物流管理應(yīng)用 2938.2.1 航空應(yīng)用 2938.2.2 航海與內(nèi)陸水運應(yīng)用 2978.2.3 公路應(yīng)用 3008.2.4 鐵路應(yīng)用 3048.3 時間同步與傳遞應(yīng)用 3068.3.1 高精度時間的提供是GNSS一大應(yīng)用 3068.3.2 電力傳輸應(yīng)用 3078.3.3 時間傳遞 3078.3.4 時間在通信領(lǐng)域的應(yīng)用 3088.4 大眾應(yīng)用 3098.4.1 車輛信息系統(tǒng) 3098.4.2 人員跟蹤和消費娛樂應(yīng)用 3138.5 高精度測量與定位應(yīng)用 3188.5.1 大地測量與測繪應(yīng)用 3188.5.2 海洋測繪應(yīng)用 3218.6 精準農(nóng)業(yè)應(yīng)用 3228.6.1 GNSS為精準農(nóng)業(yè)提供技術(shù)支撐 3228.6.2 精準農(nóng)業(yè)更多的是精準信息服務(wù) 3238.6.3 GNSS應(yīng)用進入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域 3248.7 環(huán)境監(jiān)測與保護應(yīng)用 3248.7.1 環(huán)境監(jiān)測的關(guān)鍵在數(shù)據(jù)收集 3248.7.2 通過研究結(jié)果進行環(huán)境保護變化預(yù)測 3258.7.3 GNSS給環(huán)境保護帶來好處良多 3258.8 空間與大氣等科學(xué)研究應(yīng)用 3268.8.1 空間應(yīng)用