目錄
前言
第1章緒論1
1.1衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2
1.1.1GNSS的源起和格局3
1.1.2GNSS優(yōu)勢及應(yīng)用6
1.1.3GNSS不足及發(fā)展趨勢6
1.2GNSS完好性監(jiān)測及其研究現(xiàn)狀10
1.2.1GNSS完好性概念10
1.2.2國外研究現(xiàn)狀11
1.2.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀15
1.2.4國內(nèi)外研究的弱點和盲點16
1.3本書的寫作背景及主要內(nèi)容18
1.3.1本書研究目的和意義18
1.3.2本書的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)18
第2章GNSS故障及完好性監(jiān)測22
2.1GNSS量測與PVTA解算23
2.1.1三類GNSS量測23
2.1.2GNSS觀測方程24
2.1.3PVTA解算25
2.1.4幾何精度因子29
2.2GNSS故障分析30
2.2.1GNSS導(dǎo)航鏈30
2.2.2GNSS故障31
2.3GNSS完好性性能及統(tǒng)計意義39
2.3.1GNSS導(dǎo)航服務(wù)性能39
2.3.2GNSS完好性統(tǒng)計意義41
2.3.3GNSS完好性監(jiān)測44
2.4GNSS完好性需求45
2.4.1航空應(yīng)用45
2.4.2其他民用行業(yè)應(yīng)用47
2.5三級GNSS完好性監(jiān)測體系48
2.5.1全球系統(tǒng)級星座完好性監(jiān)測49
2.5.2區(qū)域增強級信息完好性監(jiān)測49
2.5.3終端應(yīng)用級用戶完好性監(jiān)測50
2.5.4GNSS完好性監(jiān)測綜合評估系統(tǒng)架構(gòu)51
2.6GNSS完好性監(jiān)測指標52
2.6.1完好性監(jiān)測輸入指標53
2.6.2用戶完好性監(jiān)測指標54
2.6.3完好性監(jiān)測輸出指標57
第3章全球系統(tǒng)級星座完好性監(jiān)測58
3.1質(zhì)量控制理論59
3.2全球系統(tǒng)級星座完好性監(jiān)測評測指標61
3.2.1完好性最小可用性62
3.2.2最小檢測效果黑洞比62
3.3基于質(zhì)量控制的GNSS星座完好性綜合評估方法63
3.3.1星座完好評估方法63
3.3.2星座完好評測區(qū)分64
3.3.3輸入條件的閾值68
3.4單星座完好性評估68
3.4.1評估參數(shù)設(shè)置68
3.4.2單星座全球范圍完好性評估69
3.4.3單星座亞太區(qū)域完好性評估71
3.4.4單星座連續(xù)時間完好性評估73
3.4.5單星座完好性評估總結(jié)77
3.5混合星座完好性評估77
3.5.1不同場景下各種混合星座完好性評測77
3.5.2亞太區(qū)域各種混合星座完好性評測83
3.6城市峽谷條件下混合星座完好性評估86
3.6.1評估參數(shù)設(shè)置86
3.6.2亞太區(qū)域各種掩蔽角下混合星座完好性87
3.6.3四個城市各種掩蔽角下混合星座連續(xù)時間完好性89
3.6.4城市峽谷條件下混合星座完好性總結(jié)91
第4章區(qū)域增強級信息完好性監(jiān)測93
4.1信號分析理論93
4.1.1信息、信號和數(shù)據(jù)94
4.1.2信號完好性96
4.1.3數(shù)據(jù)完好性105
4.2區(qū)域增強級信息完好性監(jiān)測評測方案107
4.2.1GNSS高增益拋物面伺服跟蹤天線系統(tǒng)作用107
4.2.2區(qū)域增強級信息完好性監(jiān)測方案108
4.3GPTA-SQMS設(shè)計與實現(xiàn)110
4.3.1國際GNSS監(jiān)測拋物面天線簡介110
4.3.2GPTA-SQMS系統(tǒng)介紹111
4.3.3GNSS衛(wèi)星拋物面伺服跟蹤天線系統(tǒng)設(shè)計115
4.3.4GNSS衛(wèi)星拋物面伺服跟蹤天線系統(tǒng)安裝與測試121
4.4真實GNSS信號監(jiān)測分析123
4.4.1GPS信號頻譜監(jiān)測分析124
4.4.2GLONASS信號頻譜監(jiān)測分析125
4.4.3BDS信號頻譜監(jiān)測分析125
4.4.4Galileo信號頻譜監(jiān)測分析126
4.4.5QZSS信號頻譜監(jiān)測分析127
第5章終端應(yīng)用級用戶完好性監(jiān)測128
5.1終端應(yīng)用級用戶完好性監(jiān)測展開位置及途徑129
5.1.1射頻環(huán)境完好性監(jiān)測130
5.1.2基帶處理完好性監(jiān)測132
5.1.3量測解算完好性監(jiān)測135
5.1.4小結(jié)136
5.2終端應(yīng)用級用戶完好性監(jiān)測分類137
5.2.1接收機自主完好性監(jiān)測137
5.2.2用戶輔助完好性監(jiān)測138
5.3一致性檢測理論139
5.3.1一致性及一致性檢測139
5.3.2解的最大距離法140
5.3.3殘差矢量法141
5.3.4隨機抽樣一致性檢測145
5.4隨機抽樣一致完好性監(jiān)測147
5.4.1RANSAC-RAIM方法147
5.4.2RANSAC-RAIM參數(shù)選擇150
5.4.3RANSAC-RAIM算法運算量評估151
5.5快速隨機抽樣一致完好性監(jiān)測151
5.5.1FRANSAC-RAIM方法152
5.5.2子集預(yù)檢驗篩選152
5.5.3FRANSAC-RAIM算法運算量比較158
5.6隨機抽樣一致完好性監(jiān)測仿真驗證161
5.6.1航空場景及仿真條件161
5.6.2差錯仿真164
5.6.3結(jié)果比較166
5.6.4RANSAC完好性監(jiān)測方法總結(jié)172
第6章慣導(dǎo)輔助GNSS完好性監(jiān)測173
6.1信息融合技術(shù)174
6.1.1信息融合技術(shù)的概念及發(fā)展174
6.1.2信息融合原理175
6.1.3信息融合的方法176
6.2慣性導(dǎo)航系統(tǒng)178
6.2.1慣導(dǎo)系統(tǒng)的組成178
6.2.2慣導(dǎo)系統(tǒng)優(yōu)缺點181
6.2.3慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差182
6.3GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)184
6.3.1松組合184
6.3.2緊組合185
6.3.3超緊組合186
6.4慣導(dǎo)輔助GNSS完好性監(jiān)測186
6.4.1IAIM研究現(xiàn)狀186
6.4.2IAIM三層結(jié)構(gòu)188
6.4.3數(shù)據(jù)層增量比較法完好性監(jiān)測188
6.4.4特征層連貫法完好性監(jiān)測189
6.4.5決策層快照法完好性監(jiān)測190
6.4.6慣導(dǎo)輔助GNSS完好性監(jiān)測方案設(shè)計191
第7章差分輔助GNSS完好性監(jiān)測194
7.1GNSS姿態(tài)測量的完好性研究195
7.1.1GNSS姿態(tài)測量性能介紹195
7.1.2GNSS姿態(tài)測量中的完好性問題196
7.2姿態(tài)精度因子197
7.2.1幾何精度因子197
7.2.2姿態(tài)精度因子197
7.2.3基于ADOP的姿態(tài)測量基線確定與選星算法200
7.3GNSSAD完好性監(jiān)測的姿態(tài)角告警限值204
7.4差分輔助GNSS完好性監(jiān)測算法204
7.4.1四類單差205
7.4.2差分輔助GNSS完好性監(jiān)測208
參考文獻213
縮略語226
附錄A衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概況234
A.1全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)234
A.1.1全球定位系統(tǒng)234
A.1.2格洛納斯系統(tǒng)235
A.1.3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)236
A.1.4伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)237
A.1.5法國朵麗絲定軌和定位系統(tǒng)238
A.2區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)239
A.2.1日本的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)239
A.2.2印度的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)240
A.3衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)241
A.3.1GNSS星基增強系統(tǒng)241
A.3.2GNSS地基增強系統(tǒng)244
附錄B隨機抽樣一致性248
B.1RANSAC優(yōu)缺點248
B.2RANSAC基本假設(shè)249
B.3RANSAC算法249
B.4RANSAC參數(shù)選擇249
后記251