导语

  

内容提要

  

    张云著的《北斗卫星系统的定位技术及船舶导航应用（精）／深远海工程装备与高技术丛书》是技术应用型专著，首先系统阐述了全球卫星导航系统的概念及定位基本原理，主要介绍了北斗系统的单点定位技术、差分定位技术、廉价导航模块载波定位技术，以及北斗系统特有的短报文通信技术；在此基础上，介绍了北斗系统在船舶导航中的应用技术，包括电子海图、北斗卫星电子罗经、无人水面航行器的设计与开发；最后对北斗系统船舶定位定位与导航技术未来发展趋势进行展望。
    通过本书可以让读者全面了解北斗系统的定位原理和特性，掌握北斗系统的定位算法，拓宽北斗系统在船舶导航领域的应用范围。
    本书的主要读者对象是船舶导航技术研发人员、船舶导航专业的高校学生，以及海洋测绘及陆地测绘领域的开发人员。

第1章  概述
  1.1  引言
    1.1.1  船舶导航的历史
    1.1.2  海图的简介及发展状况
    1.1.3  全球卫星导航系统
    1.1.4  天空海一体化导航系统
  1.2  全球卫星导航系统的定义和系统组成
    1.2.1  全球卫星导航系统的定义
    1.2.2  全球卫星导航系统组成
  1.3  现有的全球卫星导航系统
    1.3.1  美国GPS系统
    1.3.2  俄罗斯GLONASS系统
    1.3.3  欧洲GALILEO
    1.3.4  中国北斗系统
    1.3.5  其他区域性卫星导航系统
  1.4  北斗系统的船舶导航应用现状
第2章  北斗系统简介
  2.1  北斗系统的建设现状
  2.2  北斗系统的特点
    2.2.1  北斗系统混合星座
    2.2.2  北斗系统三频信号
    2.2.3  北斗系统短报文功能
  2.3  北斗反射信号软件接收机的设计与实现
    2.3.1  通用GNSS软件接收机中信号捕获处理相关算法
    2.3.2  北斗反射信号软件接收原理
    2.3.3  北斗软件接收机的实现
  2.4  北斗定位技术研究现状
第3章  北斗系统单点定位技术
  3.1  北斗系统测量质量分析
    3.1.1  可视卫星数
    3.1.2  载噪比
  3.2  伪距单点定位
    3.2.1  伪距观测模型
    3.2.2  单点定位原理
    3.2.3  观测误差分析
    3.2.4  北斗系统单点定位结果
  3.3  北斗系统信号多径误差模型
    3.3.1  数学模型
    3.3.2  定位精度
  3.4  组合单点定位技术
    3.4.1  组合定位必要性
    3.4.2  组合定位算法
    3.4.3  组合单点定位性能分析
    3.4.4  混合星座的选星技术
    3.4.5  开放环境实验
    3.4.6  障碍物环境实验
第4章  北斗系统载波差分定位技术
  4.1  差分技术简介
  4.2  单差与双差伪距和载波相位
    4.2.1  单差伪距和载波相位    4.2.2  双差伪距和载波相位
  4.3  各类线性组合技术
    4.3.1  线性组合模型
    4.3.2  宽巷、超宽巷组合模型
    4.3.3  LAMBDA模型
  4.4  北斗系统载波差分定位技术
    4.4.1  双频短基线载波差分定位
    4.4.2  双频中长基线载波差分定位
    4.4.3  三频中长基线载波差分定位
第5章  廉价导航模块载波定位技术
  5.1  单频载波组合定位模型
    5.1.1  原始观测方程差分
    5.1.2  卡尔曼滤波求解
    5.1.3  LAMBDA算法模糊度求解
  5.2  廉价导航模块简介
    5.2.1  Ublox系列模块
    5.2.2  ST系列模块
  5.3  零基线实验
    5.3.1  零基线实验环境
    5.3.2  双差伪距和相位残差值
    5.3.3  双差伪距中提取多径误差及观测噪声
    5.3.4  零基线实验定位结果
  5.4  静态对比实验
    5.4.1  静态实验环境
    5.4.2  静态对比实验结果
  5.5  动态试验
    5.5.1  操场试验
    5.5.2  树木遮挡实验
    5.5.3  建筑物严重遮挡试验
第6章  北斗短报文通信
  6.1  短报文通信简介
    6.1.1  短报文通信流程
    6.1.2  北斗报文通信服务类别
  6.2  短报文编码压缩技术
    6.2.1  短消息的概念
    6.2.2  短消息的组成要素
    6.2.3  短消息编码
    6.2.4  常见短消息结构
    6.2.5  ZLib压缩技术
  6.3  短报文系统开发和应用
    6.3.1  北斗用户终端功能
    6.3.2  北斗用户机软件设计
    6.3.3  基于北斗短报文的水质监测系统结构
    6.3.4  短报文系统应用实验结果
第7章  船舶导航与电子海图
  7.1  电子海图
    7.1.1  电子海图的相关介绍
    7.1.2  YimaEnc SDK
  7.2  船舶监控系统模块设计
    7.2.1  海图管理设计    7.2.2  船舶动态显示设计
    7.2.3  船舶实时监控设计
第8章  电子罗经的设计与开发
  8.1  引言
  8.2  系统特点
  8.3  关键技术
    8.3.1  北斗卫星电子罗经仪技术
    8.3.2  基于海洋渔业云平台架构技术
第9章  无人水质监测船的设计与开发
  9.1  引言
  9.2  系统总体设计
    9.2.1  设计思路
    9.2.2  设备组成
  9.3  无人船移动端硬件设计
    9.3.1  船体平台设计
    9.3.2  远程控制系统设计
    9.3.3  自主式系统设计
    9.3.4  数据采集传输系统设计
  9.4  无人船移动端软件设计
    9.4.1  总体架构
    9.4.24  33MHz无线遥控软件设计
    9.4.3  抗干扰程序架构
  9.5  系统测试和实验
第10章  北斗系统船舶定位与导航产业现状与前景展望
  10.1  北斗系统的行业应用现状
  10.2  北斗系统定位导航技术展望
    10.2.1  人工智能与定位导航技术
    10.2.2  低轨卫星的导航定位增强技术
    10.2.3  面向大众船舶自助式航行的位置补正信息服务
    10.2.4  通导遥一体化服务
缩略语表