本书结合作者团队近年来的科研教学实践,总结和归纳了当前卫星定位技术手段,并详细给出了各种定位技术的原理、实现方法、性能分析和典型应用。本书共11章。第1章阐述卫星导航系统的进展;第2章介绍卫星精密定位技术的发展历程;第3章讲述卫星精密定位的误差源;第4章讲解单点定位技术;第5章讲解伪距差分定位技术;第6章讲解实时动态定位技术;第7章讲解精密单点定位技术;第8章讲述相位观测值模糊度固定技术;第9章讲解PPP增强定位技术;第10章讲述网络RTK定位技术;第11章讲述GNSS精密定位技术的发展态势。
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2004-2008,长安大学,本科
2008-2011,长安大学,硕士
2011-2014,德国波茨坦大学,博士
2015-2024,中国科学院国家授时中心,副研究员/研究员
国家万人计划青年拔尖人才,中科院百人计划,陕西省百人计划,山东泰山学者特聘专家入选者GNSS精密定时与授时技术国家万人计划青年拔尖人才,中科院百人计划,陕西省百人计划,山东泰山学者特聘专家入选者,第一/通信作者发表SCI论文110余篇,入选全球前2%科学家
目录
第1章 卫星导航系统进展 1
1.1 北斗卫星导航系统进展 1
1.2 GPS卫星导航系统进展 3
1.3 GLONASS卫星导航系统进展 5
1.4 Galileo卫星导航系统进展 7
1.5其他卫星导航系统进展 8
第2章 卫星精密定位技术的发展历程 12
2.1 绝对定位技术发展历程 12
2.2 相对定位技术发展历程 13
2.3 融合定位技术发展历程 14
2.3.1多模多频GNSS观测的融合定位技术 14
2.3.2 GNSS与其他测量手段的融合定位技术 15
第3章 卫星精密定位的误差源 17
3.1 卫星有关的误差 17
3.2 测站有关的误差 20
3.3 信号传播有关的误差 23
3.4 其他特殊考虑的误差 25
第4章 单点定位技术 27
4.1 单点定位的原理 27
4.2 单点定位的实现 28
4.2.1 数学模型 28
4.2.2 参数估计 31
4.3 单点定位的典型应用 32
4.3.1 地质勘查 32
4.3.2 精确导航 32
4.3.3 智慧旅游 33
4.3.4 海洋开发 33
第5章 伪距差分定位技术 34
5.1 差分定位的原理 34
5.2 差分定位的分类 35
5.2.1位置差分 35
5.2.2 伪距差分 36
5.3 局域差分定位技术 37
5.3.1 单基站局域差分定位 37
5.3.2 多基站局域差分定位 38
5.4 广域差分定位技术 38
5.5 差分定位典型应用 39
5.5.1 海上导航定位 39
5.5.2 陆地应用 40
5.5.3 航空应用 40
5.5.4 资源勘查 41
第6章 实时动态定位技术 42
6.1 经典RTK技术 42
6.1.1 观测模型 42
6.1.2 随机模型 48
6.1.3 误差模型 51
6.1.4 参数估计 52
6.2 双差电离层对流层约束的RTK技术 54
6.2.1 数学模型 54
6.2.2 电离层约束 55
6.2.3 数据处理策略 57
6.3 适应不同长度基线的RTK技术 58
6.3.1 函数模型 58
6.3.2 随机模型 60
6.3.3 验证与分析 61
6.4 统一参考模糊度的组合RTK技术 67
6.4.1 传统组合RTK模型 67
6.4.2 统一参考模糊度的组合RTK模型 68
6.5 顾及不同系统观测值定位偏差的RTK技术 71
6.5.1 不同系统观测值定位偏差的改正模型 72
6.5.2 不同系统观测值定位偏差的参数估计模型 72
6.5.3 验证与分析 74
6.6 顾及不同频率观测值定位偏差的RTK技术 84
6.6.1 不同频率观测值定位偏差的改正模型 84
6.6.2 不同频率观测值定位偏差的参数估计模型 85
6.6.3 验证与分析 85
6.7 顾及差分系统间偏差和差分频率间偏差的RTK技术 91
6.7.1 函数模型 92
6.7.2 验证与分析 99
6.8 RTK定位技术典型应用 113
6.8.1 工程测量 113
6.8.2 安全监测 114
6.8.3 智慧交通 115
6.8.4 精准农业 115
第7章 精密单点定位技术 117
7.1 经典PPP技术 117
7.1.1 函数模型 117
7.1.2 随机模型 119
7.2 非差非组合PPP技术 121
7.2.1 函数模型 122
7.2.2 随机模型 124
7.2.3 测试分析 125
7.3 单频PPP技术 128
7.3.1 函数模型 129
7.3.2 测试分析 131
7.4 多频多模融合PPP技术 134
7.4.1 多频多模融合PPP模型 134
7.4.2 测试分析 135
7.5 系统间差分的融合PPP技术 140
7.5.1 系统间差分的融合PPP模型 140
7.5.2 测试分析 142
7.6 PPP技术典型应用 149
第8章 相位观测值模糊度固定技术 152
8.1 UPD估计技术 152
8.2 PPP模糊度固定技术 155
8.2.1 基于UPD的模糊度固定技术 155
8.2.2 基于耦合钟差的模糊度固定技术 156
8.2.3 基于整数相位钟的模糊度固定技术 157
8.3 整周模糊度搜索方法 157
8.3.1 LSAST 158
8.3.2 FASF 158
8.3.3 LAMBDA/MLAMBDA 159
8.4 整周模糊度检验 159
8.4.1 RATIO 检验原理 159
8.4.2 基于成功率的模糊度检验方法 160
8.4.3 差异检验与完好性监测结合的整周模糊度检验方法 161
第9章 PPP增强定位技术 171
9.1 双频增强单频ppp技术 in
9.1.1 SEID 模型 172
9.1.2 基于SEID模型的单频数据反演双频数据 172
9.1.3 单频PPP双频解算模型 173
9.2 基准站改正PPP技术 177
9.2.1 基准站改正信息提取 177
9.2.2 基于基准站改正信息的精密单点定位模型 177
9.2.3 不同组合改正的等价性证明 178
9.2.4 基于基准站改正的PPP实现流程 179
9.2.5 基于基准站改正的PPP解算模型拓展 180
9.2.6 基于基准站改正的PPP算法的特点和优势 180
9.3 观测值域PPP增强技术 186
9.4 状态域PPP增强技术 188
9.5 低轨增强PPP技术 195
第10章 网络RTK定位技术 200
10.1 双差网络RTK 200
10.1.1 参考站双差观测模型 201
10.1.2 虚拟参考站观测模型 204
10.2 非差网络RTK 206
10.2.1 生成参考站非差改正数 207
10.2.2 流动站星间单差定位解算 208
10.3 双差网络RTK与非差网络RTK的比较 209
10.4 BDS-3新信号网络RTK性能分析 211
10.4.1 数据介绍 213
10.4.2 双差观测值改正数的分析 213
10.4.3 流动站定位精度分析 218
第11章 GNSS精密定位技术的发展态势 222
11.1 观测手段方面 222
11.1.1 GNSS与INS组合 222
11.1.2 GNSS与低轨卫星组合 223
11.1.3 GNSS与5G组合 223
11.1.4 GNSS与LiDAR组合 224
11.1.5 GNSS与毫米波组合 224
11.1.6 GNSS与视觉传感器组合 225
11.2 数据处理方面 225
11.2.1 多传感器融合算法 225
11.2.2 数据处理平台 226
11.2.3 GNSS大数据分析 226
11.3 终端集成方面 227
11.4 应用结合方面 228
参考文献 230