后GPS和GPS后时代的卫星导航系统

序

前言

第一篇 引论

第1章 卫星导航技术发展历程的回眸与思考

1.1 卫星导航的兴起

1.2 Geostar系统的昙花一现

1.3 GPS的兴旺发达

参考文献

第2章 卫星导航系统的发展向何处去

2.1 多模卫星导航系统的兼用和互用

2.2 转发式卫星导航系统原理性验证成功

2.3 导航通信天地系统间的联姻

2.3.1 LBS服务系统

2.3.2 卫星导航与地面移动通信网的合作与互补

2.4 双向卫星通信导航系统的萌动

2.4.1 研发低信息速率卫星短信通信技术

2.4.2 创新双向卫星通信导航融合系统

参考文献

第二篇 通信导航融合系统

第3章 通信导航融合的系统设计理念和功能

3.1 通信导航融合的系统设计理念

3.2 天地系统合作的系统设计理念

3.3 采用双向链路的系统设计理念

3.4 新系统功能

参考文献

第4章 通信导航融合信号体制设计

4.1 世界上典型卫星导航系统信号体制概述

4.1.1 GPs的信号体制介绍

4.1.2 GLONASS的信号体制介绍

4.1.3 GALILE0的信号体制介绍

4.2 网络结构和多址方式

4.2.1 网络结构

4.2.2 多址方式

4.2.3 信道分配方式

4.3 超宽带伪码扩频测距体制

4.3.1 香农信道公式

4.3.2 最佳相关接收

4.3.3 扩频系统的分类

4.3.4 干扰容限

4.3.5 关于扩频码速率的考虑

4.3.6 伪随机码序列的选取

4.3.7 扩频系统的特点

4.3.8 以短精码为例分析相关函数

4.4 低信息速率传输

4.4.1 信息传输速率的选择

4.4.2 应用例

4.5 信道编码

4.5.1 传输信道中常见的错误分析

4.5.2 差错控制方式

4.5.3 信道编码方式

4.6 通信导航复合电文

4.7 通信导航融合信号结构

4.7.1 导航和通信融合的信号结构设计理念

4.7.2 导航和通信融合的信号结构设计

4.8 调制方式

参考文献

第三篇 天地合作的多频通信导航融合系统

第5章 地面网络定位情况

5.1 地面移动通信和广播网络的定位技术

5.2 地面局域无线通信和传感网络的定位技术

5.3 地面网络的定位原理

5.3.1 传播模型

5.3.2 室内外网络定位基本原理

5.4 局域无线网络定位的典型应用例

5.4.1 基于W-Fi的室内定位系统

5.4.2 ZigBee室内定位技术

5.4.3 其他室内定位技术

5.5 地面移动通信网络辅助GPS技术（A-GPS）

5.5.1 地面移动通信网络辅助GPS的设计理念

5.5.2 地面移动通信网络辅助GPS的长处

参考文献

第6章 天地合作的导航通信系统

6.1 由卫星授时辅助地面移动通信网基站的时间同步

6.1.1 地面移动通信网基站的时间同步

6.1.2 由导航卫星授时实现地面移动通信网基站的时间同步

6.1.3 利用通信卫星授时实现基站的时间同步

6.2 由地面基站监测特征量的差分改正系统

6.2.1 用地面基站实现伪距和位置差分改正

6.2.2 用地面基站实现气压和其他参量差分改正

6.3 由卫星辅助地面移动网的组合定位系统

6.3.1 用卫星信号增强地面移动网的定位方法

6.3.2 基准分布的改善

6.4 天地系统合作导航通信系统

6.4.1 电子地图的室外室内标注

6.4.2 室外导航通信系统和定位算法

6.4.3 室内通信定位系统和定位算法

参考文献

第四篇 双向卫星通信导航融合系统

第7章 双向卫星通信导航融合系统结构

7.1 双向卫星传输网的网络结构

7.2 双向卫星通信导航融合系统的组成

7.2.1 空间段（卫星）

7.2.2 地面站

7.2.3 终端网

7.3 双向卫星通信导航融合传输链路

7.3.1 入局卫星通信导航融合链路组成

7.3.2 出局卫星通信导航融合传输链路组成

7.4 双向卫星通信导航融合系统的组成型式例

参考文献

第8章 双向卫星通信导航融合传输链路

8.1 入局卫星通信导航融合传输链路

8.1.1 入局卫星通信导航融合链路传输能力

8.1.2 通信导航中心站天线口径选择

8.1.3 入局卫星通信导航融合链路信号扩频带宽的选择

8.1.4 卫星参数对入局通信导航融合链路的影响分析

8.1.5 入局卫星通信导航融合链路预算

8.1.6 入局卫星通信导航融合链路的特点

8.2 出局卫星通信导航融合传输链路

8.2.1 通信导航融合用户终端接收能力

8.2.2 出局卫星通信导航融合下行链路分析

8.2.3 出局卫星通信导航融合上行链路分析

8.2.4 出局卫星链路融合信号扩频带宽的选择

8.2.5 出局卫星通信导航融合传输链路预算

8.2.6 出局卫星通信导航融合链路的特点

8.3 双向卫星通信导航融合传输链路特性分析

参考文献

第9章 双向卫星通信导航融合系统测量传输模型

9.1 伪距测量方法及模型

9.1.1 伪距测量方法及模型

9.1.2 采用测载波相位和相位差测伪距的方法及模型

9.1.3 辅以载波相位测量的组合测伪距的方法及模型

9.2 定位测量方法及模型

9.2.1 出站定位测量原理

9.2.2 入站定位测量原理

9.3 卫星轨道测量方法及模型

9.3.1 转发式卫星测轨原理概述

9.3.2 虚拟测轨网

9.4 测速方法及模型

9.4.1 转发式双向卫星通信导航融合下行载频生成原理

9.4.2 双频频差测速方案和差频多普勒测速原理

9.5 授时方法及模型

9.5.1 转发式卫星导航授时概述

9.5.2 转发式卫星时间传输测量方法

9.5.3 讨论

9.6 姿态变化监测算法的原理和模型

9.7 比对测量方法及模型

9.7.1 双向时间比对测量方法求时钟差

9.7.2 入向基线端点变化相对比对测量方法

9.7.3 用户单点震动相对比对测量方法

9.7.4 实时差分应用比对测量方法

9.7.5 多点误差闭合比对测量方法

9.7.6 多频比对测量方法

9.7.7 实现发指令、遥控、遥测

参考文献

第五篇 讨论和展望

第10章 系统性能分析

10.1 时延误差分析

10.2 测距精度（分辨率）分析

10.2.1 伪距观测和伪距变化相对测量精度分析

10.2.2 载波相位测量精度分析

10.3 测点定位精度分析

10.4 测速精度分析

10.5 测姿精度分析

10.6 用户量的初步估算

10.7 满足邻星协调中有关规定的分析

10.7.1 国际电联对于上行站载波的限制

10.7.2 国际电联对到达地面的功率频谱密度的限制

参考文献

第11章 新系统的特色和应用展望

11.1 新系统的特色

11.1.1 双向卫星通信导航融合系统的特点和长处

11.1.2 普适定位的要求和特点

11.2 通信和导航融合系统的应用展望

11.2.1 高精度测量领域

11.2.2 应急救援领域

11.2.3 设备实时监测领域

11.2.4 智能交通领域

参考文献

《后GPS和GPS后时代的卫星导航系统》基于GPS类卫星导航系统的发展和新导航技术的出现，本书率先提出和探讨了后GPS和GPs后时代的卫星导航系统向何处去的发问。内容涉及卫星导航和卫星通信的融合技术；空间卫星导航通信与地面移动通信、局域传感网的合作和增强技术；多频多星多模卫星通信导航系统的兼用和互用技术；室内和室外的无缝导航技术，以及人向通信定位和双向通信定位新导航体制等。
《后GPS和GPS后时代的卫星导航系统》可供从事和关注导航和通信的本科生、研究生、科技工作者在开展导航和通信技术学习、研究、开发和应用时参阅。

《后GPS和GPS后时代的卫星导航系统》我们老、中、青三代人，通过这些有益的探索和讨论，加上平时工作的积累，丰富了我们对卫星导航的认识，萌发了一些对卫星导航的想象。为了让已有的想法和知识能有益于卫星导航和卫星通信融合技术的发展和繁荣，2008年，我们有了把相关内容整理成书的想法，希望借此能与更多的同仁进行广泛的交流，共同开展导航定位融合课题的探索。时至今日，经过三年的努力，当我和景贵飞博士、崔君霞博士共同完成本部专著时，我们由衷地高兴，因为在本书中讲述了我们三人对后GPs时代和GPs后时代卫星导航的某些想法。虽然这些想法还停留在理念阶段或处于初步试验期间，但我们希望通过与大家的交流和讨论，能对卫星导航和卫星通信融合的发展，以及对微小型卫星通信终端的应用起到一些促进作用。