全球定位系统原理与应用(第二版)详解

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《理解GPS原理与应用——第二版》是一本专为探讨全球定位系统(GPS)及其相关技术的深入教材而编写的。作者Elliott D. Kaplan和Christopher J. Hegarty作为编辑,共同探讨了GPS的各个方面,从基础理论到实际应用,旨在帮助读者全面了解全球卫星导航系统的运作。 本书共分为12章,涵盖了广泛的GPS知识: 1. **引言**:介绍了GPS技术的背景和目的,为后续章节提供了一个概述性的框架,解释了GPS在全球定位和导航中的核心作用。 2. **卫星导航基础**:阐述了卫星导航的基本原理,包括星座设计、信号传播模型以及定位原理,为读者打下坚实的理论基础。 3. **GPS系统组成**:详细讲解了GPS系统的主要组成部分,如空间段(卫星)、控制段(地面监控站)和用户段(接收机),解释了它们在系统中的功能和相互作用。 4. **GPS卫星信号特性**:深入研究了GPS信号的结构、编码和频率分集策略,这对于信号捕获和数据解码至关重要。 5. **信号获取、跟踪和解调**:介绍了接收机如何捕捉卫星信号、跟踪其位置并解码数据,展示了整个接收流程的关键步骤。 6. **干扰、多径效应和闪烁**:讨论了GPS信号面临的挑战,如与其他无线通信系统的干扰、多径传播带来的误差以及大气现象导致的信号不稳定(如电离层折射)。 7. **独立GPS性能**:分析了GPS系统在无外部辅助下的定位精度,包括误差来源和提高精度的方法。 8. **差分GPS**:讲解了通过与已知基准站的信号比较来提高定位精度的差分GPS技术,这是提高定位精度的关键技术之一。 9. **GPS与其他传感器和网络集成**:探讨了GPS与其他技术(如惯性导航、雷达等)的融合,以及如何利用移动通信网络进行增强定位。 10. **GALILEO系统**:介绍了欧洲的全球导航卫星系统(GNSS)——GALILEO,对比分析了其与GPS的异同和互补之处。 11. **其他卫星导航系统**:涵盖了其他全球定位系统,如GLONASS、BeiDou和QZSS,展示了全球卫星导航市场的多样性。 12. **GNSS市场与应用**:总结了全球定位系统的广泛应用领域,包括航空、航海、车辆导航、农业、测绘和物联网,以及市场发展趋势和挑战。 通过《理解GPS原理与应用——第二版》,读者不仅可以掌握GPS技术的精髓,还能了解到其在不断发展的现代科技环境中的最新进展和未来趋势。