北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的定位技術及船舶導航應用

定　價：￥118.00

作　者：	張云
出版社：	上海科學技術出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787547842492	出版時間：	2018-12-01	包裝：
開本：		頁數(shù)：	116	字數(shù)：

內容簡介

　　本書是技術應用型專著，首先系統(tǒng)闡述了全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的概念及定位基本原理，主要介紹了北斗系統(tǒng)的單點定位技術、差分定位技術、廉價導航模塊載波定位技術，以及北斗系統(tǒng)特有的短報文通信技術；在此基礎上，介紹了北斗系統(tǒng)在船舶導航中的應用技術，包括電子海圖、北斗衛(wèi)星電子羅經(jīng)、無人水面航行器的設計與開發(fā)；最后對北斗系統(tǒng)船舶定位定位與導航技術未來發(fā)展趨勢進行展望。通過本書可以讓讀者全面了解北斗系統(tǒng)的定位原理和特性，掌握北斗系統(tǒng)的定位算法，拓寬北斗系統(tǒng)在船舶導航領域的應用范圍。

作者簡介

　　張云，博士，上海海洋大學信息學院教授，計算機科學與技術系主任，2010年上海高校特聘教授（東方學者），科技部與歐空局的“中歐導航衛(wèi)星反射信號聯(lián)合研究工作組”專家組成員，上海市計算機科學與技術專業(yè)教指委委員。主要研究方向為：導航系統(tǒng)的高精度定位原理研究、導航系統(tǒng)的反射信號的海洋遙感技術研究和導航遙感技術的海洋應用產(chǎn)品的研究與開發(fā)。主持過國家自然基金面上項目和上?？莆芰ㄔO項目等，發(fā)表過10多篇SCI/EI論文，獲得5項專利。

圖書目錄

第1章概述1
1.1引言3
1.1.1船舶導航的歷史3
1.1.2海圖的簡介及發(fā)展狀況5
1.1.3全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)7
1.1.4天空海一體化導航系統(tǒng)9
1.2全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的定義和系統(tǒng)組成10
1.2.1全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的定義10
1.2.2全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)組成11
1.3現(xiàn)有的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)12
1.3.1美國GPS系統(tǒng)12
1.3.2俄羅斯GLONASS系統(tǒng)15
1.3.3歐洲GALILEO17
1.3.4中國北斗系統(tǒng)18
1.3.5其他區(qū)域性衛(wèi)星導航系統(tǒng)21
1.4北斗系統(tǒng)的船舶導航應用現(xiàn)狀24

第2章北斗系統(tǒng)簡介29
2.1北斗系統(tǒng)的建設現(xiàn)狀31
2.2北斗系統(tǒng)的特點33
2.2.1北斗系統(tǒng)混合星座33
2.2.2北斗系統(tǒng)三頻信號33
2.2.3北斗系統(tǒng)短報文功能34
2.3北斗反射信號軟件接收機的設計與實現(xiàn)35
2.3.1通用GNSS軟件接收機中信號捕獲處理相關算法36
2.3.2北斗反射信號軟件接收原理38
2.3.3北斗軟件接收機的實現(xiàn)41
2.4北斗定位技術研究現(xiàn)狀47

第3章北斗系統(tǒng)單點定位技術49
3.1北斗系統(tǒng)測量質量分析51
3.1.1可視衛(wèi)星數(shù)51
3.1.2載噪比51
3.2偽距單點定位54
3.2.1偽距觀測模型54
3.2.2單點定位原理55
3.2.3觀測誤差分析61
3.2.4北斗系統(tǒng)單點定位結果64
3.3北斗系統(tǒng)信號多徑誤差模型73
3.3.1數(shù)學模型73
3.3.2定位精度78
3.4組合單點定位技術80
3.4.1組合定位必要性80
3.4.2組合定位算法81
3.4.3組合單點定位性能分析82
3.4.4混合星座的選星技術86
3.4.5開放環(huán)境實驗86
3.4.6障礙物環(huán)境實驗91

第4章北斗系統(tǒng)載波差分定位技術95
4.1差分技術簡介97
4.2單差與雙差偽距和載波相位99
4.2.1單差偽距和載波相位99
4.2.2雙差偽距和載波相位100
4.3各類線性組合技術101
4.3.1線性組合模型101
4.3.2寬巷、超寬巷組合模型104
4.3.3LAMBDA模型105
4.4北斗系統(tǒng)載波差分定位技術107
4.4.1雙頻短基線載波差分定位107
4.4.2雙頻中長基線載波差分定位111
4.4.3三頻中長基線載波差分定位114

第5章廉價導航模塊載波定位技術127
5.1單頻載波組合定位模型129
5.1.1原始觀測方程差分129
5.1.2卡爾曼濾波求解130
5.1.3LAMBDA算法模糊度求解130
5.2廉價導航模塊簡介132
5.2.1Ublox系列模塊132
5.2.2ST系列模塊132
5.3零基線實驗133
5.3.1零基線實驗環(huán)境133
5.3.2雙差偽距和相位殘差值133
5.3.3雙差偽距中提取多徑誤差及觀測噪聲134
5.3.4零基線實驗定位結果135
5.4靜態(tài)對比實驗137
5.4.1靜態(tài)實驗環(huán)境137
5.4.2靜態(tài)對比實驗結果137
5.5動態(tài)試驗140
5.5.1操場試驗141
5.5.2樹木遮擋實驗143
5.5.3建筑物嚴重遮擋試驗147

第6章北斗短報文通信151
6.1短報文通信簡介153
6.1.1短報文通信流程153
6.1.2北斗報文通信服務類別154
6.2短報文編碼壓縮技術155
6.2.1短消息的概念155
6.2.2短消息的組成要素155
6.2.3短消息編碼156
6.2.4常見短消息結構156
6.2.5ZLib壓縮技術157
6.3短報文系統(tǒng)開發(fā)和應用158
6.3.1北斗用戶終端功能158
6.3.2北斗用戶機軟件設計159
6.3.3基于北斗短報文的水質監(jiān)測系統(tǒng)結構162
6.3.4短報文系統(tǒng)應用實驗結果163

第7章船舶導航與電子海圖167
7.1電子海圖169
7.1.1電子海圖的相關介紹169
7.1.2YimaEnc SDK169
7.2船舶監(jiān)控系統(tǒng)模塊設計174
7.2.1海圖管理設計175
7.2.2船舶動態(tài)顯示設計175
7.2.3船舶實時監(jiān)控設計177

第8章電子羅經(jīng)的設計與開發(fā)179
8.1引言181
8.2系統(tǒng)特點182
8.3關鍵技術183
8.3.1北斗衛(wèi)星電子羅經(jīng)儀技術183
8.3.2基于海洋漁業(yè)云平臺架構技術184

第9章無人水質監(jiān)測船的設計與開發(fā)187
9.1引言189
9.2系統(tǒng)總體設計190
9.2.1設計思路190
9.2.2設備組成190
9.3無人船移動端硬件設計191
9.3.1船體平臺設計191
9.3.2遠程控制系統(tǒng)設計193
9.3.3自主式系統(tǒng)設計195
9.3.4數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)設計197
9.4無人船移動端軟件設計200
9.4.1總體架構200
9.4.2433MHz無線遙控軟件設計200
9.4.3抗干擾程序架構201
9.5系統(tǒng)測試和實驗203

第10章北斗系統(tǒng)船舶定位與導航產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與前景展望207
10.1北斗系統(tǒng)的行業(yè)應用現(xiàn)狀209
10.2北斗系統(tǒng)定位導航技術展望209
10.2.1人工智能與定位導航技術210
10.2.2低軌衛(wèi)星的導航定位增強技術210
10.2.3面向大眾船舶自助式航行的位置補正信息服務211
10.2.4通導遙一體化服務211

縮略語表213