前 言
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?yàn)榈厍虮砻婧徒乜臻g的廣大用戶提供全天時(shí)、 全天候、 高精度的
定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù), 是拓展人類活動(dòng)、 促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。 衛(wèi)星導(dǎo)航
正在使世界政治、 經(jīng)濟(jì)、 軍事、 科技、 文化發(fā)生革命性的變化。
北斗七星, 自古以來就是我國(guó)神話中永恒的神圣象征, 《 晉書天文志》 說北斗七星在
太微北, 樞為天, 璇為地, 璣為人, 權(quán)為時(shí), 衡為音, 開陽為律, 搖光為星。 我們的祖先
利用北斗七星來確定北極星的方位, 再通過觀測(cè)北極星辨別方向, 所以漢樂府有詩(shī)云 玉
衡指孟冬, 眾星何歷歷。
今天我們不再需要通過觀測(cè)天象去判斷時(shí)間和位置。 2 0 0 0年, 我國(guó)相繼發(fā)射兩顆北
斗一號(hào)衛(wèi)星, 基于無線電測(cè)定業(yè)務(wù) (RDS S), 利用兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星為中國(guó)及周邊地
區(qū)提供有源定位、 授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù), 建成了北斗雙星定位系統(tǒng), 我國(guó)成為世界上第
三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。 2 0 1 2年, 完成5顆 GEO、 5顆I GSO 和4顆 MEO 北
斗衛(wèi)星的發(fā)射并組成混合星座, 建成了北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng), 基于無線電導(dǎo)航業(yè) 務(wù)
(RNS S) 和 RDS S, 為國(guó)土及部分亞太地區(qū)提供定位、 導(dǎo)航、 授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。 北
斗二號(hào)區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一方面繼承了北斗雙星定位系統(tǒng)的有源定位服務(wù), 另一方面對(duì)標(biāo)
國(guó)際一流衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng), 同時(shí)為用戶提供無源定位服務(wù), 北斗短報(bào)文通信服務(wù)解決了用戶
告知?jiǎng)e人自己 在哪兒, 干什么 的難題。 目前正在開展北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建
設(shè), 計(jì)劃2 0 2 0年前后建成世界一流的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
本人有幸參加了我國(guó)北斗一號(hào)、 北斗二號(hào)和北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)工作, 從事
導(dǎo)航衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)工作。 在工作中, 注重與團(tuán)隊(duì)不同專業(yè)設(shè)計(jì)師研討相關(guān)技術(shù)問題, 向高
校老師學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí), 同用戶交流相關(guān)指標(biāo)的理解。 一流的事業(yè), 需要一流的隊(duì)伍和
一流的管理, 在北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)過程中, 需要設(shè)計(jì)師系統(tǒng)掌握衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)
業(yè)務(wù)知識(shí), 推動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用。 2 0 1 2年1 2月2 7日, 北斗二號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正
式向亞太地區(qū)提供公開服務(wù), 具備了與 GP S、 GLONAS S、 G a l i l e o等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同臺(tái)競(jìng)
爭(zhēng)的條件。 作者期望借此書出版的機(jī)會(huì), 與國(guó)內(nèi)外同行開展交流, 共同推進(jìn)全球衛(wèi)星導(dǎo)航
系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用。
全書分為原理篇、 系統(tǒng)篇、 工程篇、 性能篇、 應(yīng)用篇、 展望篇六個(gè)部分, 系統(tǒng)地闡述
了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的前世今生、 定位原理、 系統(tǒng)組成、 功能性能、 誤差分析、 工程實(shí)現(xiàn)、 行
前 言
·Ⅵ·
業(yè)應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)。 各篇內(nèi)容自成體系, 內(nèi)容完整, 從事衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的科研人
員、 從事衛(wèi)星導(dǎo)航專業(yè)學(xué)習(xí)的師生以及從事衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)科研管理的工作人員可以根據(jù)需
要, 選擇閱讀相關(guān)的內(nèi)容, 初學(xué)者應(yīng)按順序系統(tǒng)地學(xué)習(xí)各篇內(nèi)容。
原理篇包括第1章概述、 第2章定位原理、 第3章時(shí)空基準(zhǔn)三章。 本篇翔實(shí)地介紹了
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的光輝歷史、 閃耀的今天, 闡明了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原理, 時(shí)間與空間參
考基準(zhǔn)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要性, 讀者可以在本篇找到最權(quán)威的說明。
第1章闡述了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的前世今生。 蘇聯(lián)發(fā)射的世界第一顆人造衛(wèi)星觸發(fā)了美國(guó)
科學(xué)家研制衛(wèi)星定位系統(tǒng)的靈感。 斗轉(zhuǎn)星移, 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已走過了6 0年的光輝歷程。
目前, 世界上有美國(guó)的 GP S、 俄羅斯的 GLONAS S、 歐洲的 G a l i l e o以及中國(guó)的 BDS四大
全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng), 也有日本的 QZ S S和印度的I RNS S區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 衛(wèi)星導(dǎo)航系
統(tǒng)已成為當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的時(shí)空基準(zhǔn), 正如 GP S之父, 美國(guó)工程院院士, 斯坦福大學(xué)教授
P a r k i n s o n先生所言 衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用只受想象力的限制。 關(guān)心當(dāng)今衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)狀的朋
友可以在本章找到最清晰的說明。
第2章解讀了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位原理。 信號(hào)到達(dá)時(shí)間 (TOA) 測(cè)距是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
確定用戶位置的數(shù)學(xué)基礎(chǔ), 精密時(shí)間測(cè)量是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)確定用戶位置的物理基礎(chǔ)。 地面
用戶接收到導(dǎo)航衛(wèi)星播發(fā)的導(dǎo)航信號(hào)后, 計(jì)算導(dǎo)航信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)的傳播時(shí)間, 再乘
以無線電信號(hào)傳播速度, 得到星地之間的距離。 通過導(dǎo)航信號(hào)的電文, 可得到衛(wèi)星的位置
坐標(biāo), 以衛(wèi)星為球心、 信號(hào)傳播的距離為半徑畫球面, 用戶接收機(jī)一定在球面上。 當(dāng)接收
機(jī)分別測(cè)量出與4顆導(dǎo)航衛(wèi)星之間的距離時(shí), 4個(gè)球面相交于一點(diǎn), 即可以確定用戶的空
間位置。
第3章闡明了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)和空間參考框架, 描述衛(wèi)星在地球附近的運(yùn)動(dòng)
規(guī)律時(shí), 必須相對(duì)某個(gè)參照物來描述衛(wèi)星在空間的位置和運(yùn)動(dòng), 對(duì)地理空間中的要素進(jìn)行
定位和導(dǎo)航也必須要嵌入到一個(gè)時(shí)間和空間參照系統(tǒng)中。 自洽的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間和空間
基準(zhǔn)確保了定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)空間坐標(biāo)和時(shí)間參考系統(tǒng)的統(tǒng)一。
系統(tǒng)篇包括第4章系統(tǒng)組成、 第5章軌道和星座、 第6章導(dǎo)航電文、 第7章導(dǎo)航信號(hào)
四章, 為了給用戶提供連續(xù)、 完好、 可用的定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù), 本篇介紹了衛(wèi)星導(dǎo)航
系統(tǒng)空間段、 控制段和用戶段的組成及任務(wù)分工。 導(dǎo)航衛(wèi)星應(yīng)該運(yùn)行在什么軌道? 在空間
應(yīng)該組成什么樣的星座? 參與位置解算的導(dǎo)航衛(wèi)星的空間幾何構(gòu)形對(duì)定位精度有什么影
響? 導(dǎo)航電文應(yīng)該涉及哪些信息? 導(dǎo)航信號(hào)應(yīng)該如何調(diào)制導(dǎo)航電文和偽隨機(jī)測(cè)距碼? 本篇
涉及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的k n ow h ow, 需要系統(tǒng)掌握衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)知識(shí)的朋友有必要深入研
讀本篇內(nèi)容。
第4章說明了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組成及任務(wù)分工。 空間段衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概論
·Ⅶ·
統(tǒng)的關(guān)鍵, 要求連續(xù)、 穩(wěn)定、 可靠地生成并播發(fā)導(dǎo)航信號(hào); 控制段地面運(yùn)行控制系統(tǒng)是整
個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的核心, 負(fù)責(zé)生成衛(wèi)星軌道、 鐘差、 電離層延遲等導(dǎo)航數(shù)據(jù); 用戶段應(yīng)用
系統(tǒng)是整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的要素, 導(dǎo)航應(yīng)用的程度決定了系統(tǒng)生存空間。 當(dāng)然導(dǎo)航衛(wèi)星組
網(wǎng)運(yùn)行離不開運(yùn)載火箭的助推, 離不開航天發(fā)射場(chǎng)的支持, 離不開航天測(cè)控網(wǎng)的支撐。 衛(wèi)
星導(dǎo)航系統(tǒng)作為典型的大國(guó)航天工程, 體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的政治、 經(jīng)濟(jì)和軍事的綜合實(shí)力,
美國(guó)曾把 GP S系統(tǒng)定義為繼載人登月和航天飛機(jī)之后的第三大航天工程正是源于這點(diǎn)。
第5章論述了導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道和衛(wèi)星導(dǎo)航的星座, 利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行定位, 先決條件
是用戶要知道衛(wèi)星的空間位置, 即運(yùn)行軌道。 其次要求用戶必須要能夠同時(shí)接收到4顆以
上導(dǎo)航衛(wèi)星播發(fā)的信號(hào), 也就是說導(dǎo)航衛(wèi)星對(duì)地要四重覆蓋。 那么設(shè)計(jì)導(dǎo)航衛(wèi)星軌道時(shí)需
要解決的第一個(gè)問題是確定導(dǎo)航衛(wèi)星軌道的類型。 確定導(dǎo)航衛(wèi)星的軌道后, 如何做到用戶
視界范圍內(nèi)有4顆以上導(dǎo)航衛(wèi)星的基本要求呢? 那么需要解決的第二個(gè)問題是確定空間導(dǎo)
航衛(wèi)星的數(shù)量和星座結(jié)構(gòu)。
第6章說明了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)的內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu), 用戶機(jī)只有解調(diào)出導(dǎo)航
信號(hào)發(fā)射時(shí)刻衛(wèi)星的軌道位置、 星上時(shí)間以及電離層改正數(shù)等導(dǎo)航數(shù)據(jù), 才能解算出用戶
和衛(wèi)星之間的偽距, 這是解算用戶位置的基礎(chǔ)之一。
第7章闡述了導(dǎo)航信號(hào)的頻率范圍、 調(diào)制方式、 復(fù)用方案, 導(dǎo)航信號(hào)是系統(tǒng)向用戶播
發(fā)導(dǎo)航數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)星地測(cè)距的唯一手段, 是聯(lián)系衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的紐帶。 導(dǎo)航信號(hào)
設(shè)計(jì)是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的頂層任務(wù), 用戶的定位精度可以轉(zhuǎn)化為對(duì)用戶和衛(wèi)星之間偽距
測(cè)量的精度要求, 以及對(duì)導(dǎo)航信號(hào)發(fā)射時(shí)刻的衛(wèi)星軌道位置和星上時(shí)鐘的精度要求。 一定
程度上說, 導(dǎo)航信號(hào)的性能決定了整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的性能。 在無線電導(dǎo)航信號(hào)頻段有限
且擁擠的情況下, 如何保證系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)航信號(hào)的平穩(wěn)過渡、 系統(tǒng)間的兼容互操作、 軍用與民
用信號(hào)的頻譜分離、 在戰(zhàn)時(shí)復(fù)雜電磁環(huán)境下導(dǎo)航信號(hào)的可用性, 是我們開展新一代衛(wèi)星導(dǎo)
航信號(hào)設(shè)計(jì)過程中必須要解決的問題。
工程篇包括第8章導(dǎo)航衛(wèi)星和導(dǎo)航信號(hào)播發(fā)、 第9章運(yùn)控系統(tǒng)和導(dǎo)航電文生成、 第1 0
章接收機(jī)和 PVT 解算三章。 本篇以導(dǎo)航信號(hào)為主線, 闡明了作為代表一個(gè)國(guó)家航天工程
水平的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何為用戶提供定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù), 空間段導(dǎo)航衛(wèi)星如何生成導(dǎo)
航信號(hào)并將導(dǎo)航信號(hào)播發(fā)給用戶, 控制段地面運(yùn)控系統(tǒng)如何開展星地時(shí)間同步與導(dǎo)航衛(wèi)星
的軌道測(cè)量, 用戶段的導(dǎo)航接收機(jī)如何實(shí)現(xiàn)偽距觀測(cè)和位置解算。 本篇涉及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
工程實(shí)現(xiàn)層面的k n ow h ow, 需要深入理解衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工作機(jī)制和工作流程的朋友可
以研讀本篇內(nèi)容。
第8章介紹了導(dǎo)航衛(wèi)星平臺(tái)和有效載荷的組成與功能, 給出了導(dǎo)航信號(hào)的生成與播發(fā)
過程, 導(dǎo)航衛(wèi)星只有可靠地接收地面運(yùn)控系統(tǒng)上注的導(dǎo)航數(shù)據(jù), 連續(xù)、 穩(wěn)定地生成并播發(fā)
前 言
·Ⅷ·
下行導(dǎo)航信號(hào), 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)為用戶提供定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。
第9章說明了地面運(yùn)控系統(tǒng)的組成和功能, 介紹了導(dǎo)航數(shù)據(jù)的生成與上注過程、 上注
策略、 數(shù)據(jù)校正、 數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)、 覆蓋范圍等任務(wù)。 系統(tǒng)的定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)是以包含在
導(dǎo)航信號(hào)中的衛(wèi)星軌道位置和星上時(shí)鐘信息為基礎(chǔ)的, 運(yùn)控系統(tǒng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)生成精度與更
新速率決定了整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)精度。
第1 0章分析了導(dǎo)航接收機(jī)如何捕獲、 跟蹤、 解擴(kuò)、 解調(diào)、 譯碼導(dǎo)航信號(hào), 如何實(shí)現(xiàn)
偽距觀測(cè)和位置、 速度和時(shí)間解算的過程。 一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)生存和發(fā)展的前提是能為各
個(gè)領(lǐng)域、 各個(gè)行業(yè)的用戶提供可靠的定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù), 并得到大量的應(yīng)用。 為此,
本章也系統(tǒng)地給出了接收機(jī)的性能指標(biāo)以及各組成環(huán)節(jié)的特點(diǎn)和技術(shù)要求。
性能篇包括第1 1章系統(tǒng)關(guān)鍵性能、 第1 2章誤差分析兩章。 本篇系統(tǒng)地論述了衛(wèi)星導(dǎo)
航系統(tǒng)的關(guān)鍵性能及其指標(biāo), 分析了影響用戶定位精度的因素, 給出了進(jìn)一步提高系統(tǒng)服
務(wù)性能的措施等內(nèi)容。 建議那些準(zhǔn)備和正在開展衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的朋友閱讀了解本篇相關(guān)
內(nèi)容。
第1 1章論述了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)覆蓋范圍、 定位精度、 連續(xù)性、 完好性、 可用性等關(guān)鍵
特性的定義及內(nèi)涵。 本章引用了斯坦福大學(xué)教授 P a r k i n s o n先生關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)3A 特
性的說明材料, 只有深刻理解衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)鍵特性, 才能更好地開展相關(guān)的導(dǎo) 航
應(yīng)用。
第1 2章分析了影響衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)精度的主要因素, 從衛(wèi)星導(dǎo)
航信號(hào)生成與播發(fā)、 導(dǎo)航信號(hào)傳播、 導(dǎo)航信號(hào)接收三個(gè)環(huán)節(jié), 給出了如何采取相應(yīng)措施以
減緩或者避免造成誤差的方法。
應(yīng)用篇包括第1 3章定位服務(wù)、 第1 4章導(dǎo)航服務(wù)、 第1 5章授時(shí)服務(wù)、 第1 6章其他服
務(wù)四章。 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為典型的軍民兩用系統(tǒng), 戰(zhàn)略作用與商業(yè)利益并舉, 已廣泛應(yīng)用
于交通運(yùn)輸、 武器制導(dǎo)、 精確打擊、 地理測(cè)繪、 水文監(jiān)測(cè)、 通信時(shí)統(tǒng)、 電力調(diào)度、 氣象預(yù)
報(bào)、 應(yīng)急通信、 搜索救援、 救災(zāi)減災(zāi)、 森林防火、 海洋漁業(yè)、 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域, 為軍民融
合奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 本篇以典型示例方式, 簡(jiǎn)明地介紹了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用。
第1 3章以形變監(jiān)測(cè)為例, 簡(jiǎn)要說明衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位服務(wù)的定位模式、 工作原理、
實(shí)施方案等內(nèi)容。 第1 4章以車載導(dǎo)航和 GNS S / I NS組合導(dǎo)航為例, 簡(jiǎn)要介紹衛(wèi)星導(dǎo)航系
統(tǒng)導(dǎo)航服務(wù)的工作模式、 工作原理、 實(shí)施方案等內(nèi)容。 第1 5章以互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間同步、 移動(dòng)
通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步、 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步以及鐵路時(shí)間網(wǎng)絡(luò)同步為例, 簡(jiǎn)要說明衛(wèi)星導(dǎo)
航系統(tǒng)的授時(shí)服務(wù)在各個(gè)領(lǐng)域的工作模式、 工作原理、 實(shí)施方案等內(nèi)容。 第1 6章給出了
搜索救援、 自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視、 報(bào)文通信等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的非典型應(yīng)用, 這些應(yīng)用也進(jìn)一步拓
展了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展方向, 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)運(yùn)行, 是典型的天地一體化運(yùn)行的
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概論
·Ⅸ·
信息系統(tǒng)。 期望本篇能夠引發(fā)讀者的靈感, 共同促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用。
展望篇包括第1 7章衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、 第1 8章 M i c r o PNT 系統(tǒng)與綜合 PNT
體系兩章。 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在時(shí)間和空間的覆蓋性上, 在定位、 導(dǎo)航和授時(shí)的服務(wù)精度上,
都取得了革命性的進(jìn)步, 徹底改變了人們的生產(chǎn)、 生活和斗爭(zhēng)方式, 追求無止境, 新的需
求、 新的技術(shù)也將促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新的發(fā)展。
第1 7章以專題的方式闡述了衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì), 兼容互操作技術(shù)是多個(gè)衛(wèi)星
導(dǎo)航系統(tǒng)協(xié)同為用戶提供更好的定位、 導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的必由之路。 世界并不太平, 信息
化和網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)爭(zhēng)都離不開時(shí)間與空間基準(zhǔn)的支撐, 未來, 導(dǎo)航戰(zhàn)是不可回避的問題, 從事
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的同志們一定要未雨綢繆。 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與通信系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的
信息融合技術(shù)、 新的調(diào)制方式以及新的導(dǎo)航信號(hào)恒包絡(luò)復(fù)用方案、 新一代導(dǎo)航信號(hào)體制設(shè)
計(jì)等專題是當(dāng)前值得我們研究的課題。
第1 8章簡(jiǎn)要介紹了可能會(huì)影響未來衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的 PNT 技術(shù)和體系, 在頻譜對(duì)
抗日趨激烈的戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境中, 衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)發(fā)射功率低、 穿透能力差等固有弱點(diǎn), 要求
我們一方面要改善 GNS S性能, 一方面尋找 GNS S的備份方案, 以化解戰(zhàn)時(shí) PNT 服務(wù)不
可用的風(fēng)險(xiǎn)。 M i c r o PNT 是十分引人注目的技術(shù), 新的導(dǎo)航技術(shù)和系統(tǒng)不會(huì)取代衛(wèi)星導(dǎo)
航系統(tǒng), 但是一定會(huì)促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的進(jìn)步。 在互聯(lián)網(wǎng) 時(shí)代, 大數(shù)據(jù)技術(shù)、 人工智能
技術(shù)和云平臺(tái)技術(shù)一定會(huì)助力 PNT 技術(shù)體系的發(fā)展。
本書系統(tǒng)地闡述了衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)技術(shù), 內(nèi)容完整, 材料翔實(shí), 結(jié)構(gòu)清晰, 邏輯合
理, 重點(diǎn)突出, 同時(shí)也有機(jī)地融入了學(xué)術(shù)界、 工業(yè)部門在衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域的最新思想和
成果, 是一部學(xué)術(shù)與技術(shù)并重的專著, 可以作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的工程師、 科研管
理人員必備的參考書, 也可以作為高等院校師生開展衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)學(xué)習(xí)的教材。 相信本書
的出版發(fā)行一定能夠?yàn)槲覈?guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)、 系統(tǒng)建設(shè)和推廣應(yīng)用踵事
增華!
本書是作者從事北斗衛(wèi)星導(dǎo)航工程導(dǎo)航衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)工作的總結(jié), 在成稿過程中, 中
國(guó)空間技術(shù)研究院總體部王海紅高工和趙小魴工程師編寫了第5章軌道和星座, 中國(guó)空間
技術(shù)研究院總體部崔小準(zhǔn)研究員和劉彬高工編寫了第7章導(dǎo)航信號(hào), 中國(guó)空間技術(shù)研究院
西安分院王崗研究員和郭媛媛工程師編寫了第8章導(dǎo)航衛(wèi)星和導(dǎo)航信號(hào)播發(fā), 中國(guó)東方紅
衛(wèi)星股份有限公司的李曉梅研究員和中國(guó)空間技術(shù)研究院總體部趙欣工程師編寫了第9章
運(yùn)控系統(tǒng)和導(dǎo)航電文生成, 中國(guó)空間技術(shù)研究院航天恒星科技有限公司的俞能杰研究員和
中國(guó)空間技術(shù)研究院總體部劉慶軍高工編寫了第1 0章接收機(jī)和 PVT 解算, 中國(guó)空間技術(shù)
研究院總體部張弓高工、 徐峰高工及中國(guó)空間技術(shù)研究院航天恒星科技有限公司云崗地面
站劉天惠工程師編寫了應(yīng)用篇, 中國(guó)空間技術(shù)研究院航天恒星科技有限公司王盾研究員編
前 言
·Ⅹ ·
寫了1 7 .2節(jié)導(dǎo)航通信一體化, 清華大學(xué)陸明泉教授編寫了1 7 .5節(jié)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào), 中國(guó)衛(wèi)
星導(dǎo)航工程中心的高為廣高工編寫了1 8 .3節(jié)綜合 PNT 體系。 推動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)又好
又快發(fā)展是編寫本書的最大動(dòng)力, 感謝他們對(duì)本書成稿所作的努力!
本書出版之際, 作者衷心感謝中國(guó)空間技術(shù)研究院范本堯院士、 北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心譚
述森院士、 地理空間工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊元喜院士、 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)前工程副總師現(xiàn)
高級(jí)顧問李祖洪研究員、 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總師謝軍研究員、 中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)
會(huì)首席專家曹沖研究員、 南京大學(xué)劉林教授、 清華大學(xué)陸明泉教授、 國(guó)防科技大學(xué)王飛雪
教授、 北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心韓春好教授、 周兵研究員及王宏兵高工、 中國(guó)航天科技集團(tuán)有限
公司張廣宇高工, 他們?cè)诎倜χ袑忛喠藭宀⑻岢隽私ㄔO(shè)性的修改意見。 南京大學(xué)劉林
教授重點(diǎn)審閱了第5章軌道和星座并提供了權(quán)威的參考資料。 國(guó)防科技大學(xué)王飛雪教授和
中國(guó)空間技術(shù)研究院航天恒星科技有限公司王盾研究員重點(diǎn)審閱了第1 0章接收機(jī)和 PVT
解算, 給出了修改意見并提供了權(quán)威的參考資料。 清華大學(xué)陸明泉教授審閱了第7章導(dǎo)航
信號(hào)和第1 0章接收機(jī)和 PVT 解算, 提出了系統(tǒng)的修改意見并提供了權(quán)威的參考資料。 本
書前后修改了三稿, 從章節(jié)的安排到內(nèi)容的取舍, 均得到了范本堯院士、 楊元喜院士、 譚
述森院士、 陸明泉教授的悉心指導(dǎo), 感謝中國(guó)宇航出版社對(duì)本書的出版給予了大力的支
持, 感謝業(yè)內(nèi)專家對(duì)作者的幫助與支持!
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)涉及多個(gè)學(xué)科的專業(yè)知識(shí), 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展迅速, 限于作者專業(yè)
水平有限, 工作之余成稿時(shí)間倉(cāng)促, 本書難免出現(xiàn)不妥與疏漏之處, 敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
劉天雄
2 0 1 7年國(guó)慶節(jié)于北京 |
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