GPS原理及應(yīng)用

第1章  緒論
    1.1  衛(wèi)星定位技術(shù)發(fā)展概況
    1.1.1  初期的衛(wèi)星定位技術(shù)
    1.1.2  衛(wèi)星多普勒測(cè)量
    1.2  GPS的特點(diǎn)
    1.2.1  GPS相對(duì)于其他導(dǎo)航定位系統(tǒng)的特點(diǎn)
    1.2.2  GPS定位技術(shù)相對(duì)于常規(guī)測(cè)量技術(shù)的特點(diǎn)
    1.3  GPS系統(tǒng)的組成
    1.3.1  空間星座部分
    1.3.2  地面監(jiān)控部分
    1.3.3  用戶(hù)設(shè)備部分
    1.4  GPS的應(yīng)用
    1.4.1  GPS系統(tǒng)的應(yīng)用前景
    1.4.2  我國(guó)GPS定位技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展概況
    習(xí)題
第2章  GPS定位的坐標(biāo)系統(tǒng)及時(shí)間系統(tǒng)
    2.1  協(xié)議天球坐標(biāo)系
    2.1.1  天球的基本概念
    2.1.2  天球坐標(biāo)系
    2.1.3  歲差與章動(dòng)的影響
    2.1.4  協(xié)議天球坐標(biāo)系的定義和轉(zhuǎn)換
    2.2  協(xié)議地球坐標(biāo)系
    2.2.1  地球坐標(biāo)系
    2.2.2  極移與協(xié)議地球坐標(biāo)系
    2.3  協(xié)議地球坐標(biāo)系與協(xié)議天球坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換
    2.4  國(guó)家坐標(biāo)系與地方坐標(biāo)系
    2.4.1  地球參心坐標(biāo)系
    2.4.2  站心坐標(biāo)系
    2.4.3  獨(dú)立坐標(biāo)系
    2.4.4  國(guó)家大地坐標(biāo)系
    2.4.5  高斯平面直角坐標(biāo)系與UTM坐標(biāo)系
    2.5  WGS-84坐標(biāo)系
    2.6  時(shí)間系統(tǒng)
    2.6.1  時(shí)間的概念
    2.6.2  世界時(shí)系統(tǒng)
    2.6.3  原子時(shí)
    2.6.4  力學(xué)時(shí)
    2.6.5  協(xié)調(diào)世界時(shí)
    2.6.6  GPS時(shí)間系統(tǒng)
    習(xí)題
第3章  衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)及GPS衛(wèi)星信號(hào)
    3.1  概述
    3.2  衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)
    3.2.1  二體意義下衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)方程
    3.2.2  開(kāi)普勒定律
    3.2.3  無(wú)攝衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌道參數(shù)
    3.2.4  真近點(diǎn)角fs的計(jì)算
    3.3  衛(wèi)星的瞬時(shí)位置與瞬時(shí)速度計(jì)算
    3.3.1  衛(wèi)星的瞬時(shí)位置計(jì)算
    3.3.2  衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度計(jì)算
    3.4  地球人造衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)
    3.4。1  衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的攝動(dòng)力及受攝運(yùn)動(dòng)方程
    3.4.2  地球引力場(chǎng)攝動(dòng)力對(duì)衛(wèi)星軌道的影響
    3.4.3  日、月引力對(duì)衛(wèi)星軌道攝動(dòng)影響
    3。4。4  太陽(yáng)光壓對(duì)衛(wèi)星軌道的影響
    3.4.5  其他攝動(dòng)力對(duì)衛(wèi)星軌道的影響
    3.5  GPS衛(wèi)星星歷
    3.5.1  預(yù)報(bào)星歷
    3.5.2  GPS衛(wèi)星的后處理星歷
    3.6  GPS衛(wèi)星的偽隨機(jī)測(cè)距碼
    3.6.1  碼的概念
    3.6.2  偽隨機(jī)噪聲碼的產(chǎn)生
    3.6.3  GPS的測(cè)距碼信號(hào)
    3.7  GPS導(dǎo)航電文
    3.7.1  導(dǎo)航電文格式
    3.7.2  導(dǎo)航電文的內(nèi)容
  3.8  偽距測(cè)量原理
  3.9  衛(wèi)星的載波信號(hào)及相位測(cè)量原理
    3.9.1  GPS衛(wèi)星的載波信號(hào)
    3.9.2  GPS衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)制
    3.9.3  GPS衛(wèi)星信號(hào)的解調(diào)
    3.9.4  載波相位測(cè)量原理
  3.10  美國(guó)政府關(guān)于GPS衛(wèi)星信號(hào)的SA政策
    3.10.1  GPS衛(wèi)星信號(hào)的SA技術(shù)
    3.10.2  SA技術(shù)對(duì)定位的影響
    3.10.3  GPS用戶(hù)的反限制措施
    習(xí)題
第4章  GPS定位原理
  4.1  GPS絕對(duì)定位原理
    4.1.1  測(cè)碼偽距觀(guān)測(cè)方程及其線(xiàn)性化
    4.1.2  測(cè)相偽距觀(guān)測(cè)方程及其線(xiàn)性化
    4.1.3  動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位原理
    4；1.4  靜態(tài)絕對(duì)定位原理
    4.2  觀(guān)測(cè)衛(wèi)星的幾何分布與GPS授時(shí)
    4.2.1  衛(wèi)星幾何分布精度因子
    4.2.2  GPS測(cè)時(shí)
    4.3  GPS相對(duì)定位原理
    4.3.1  相對(duì)定位的概念
    4.3.2  靜態(tài)相對(duì)定位的觀(guān)測(cè)方程及其解算
  4.4  差分GPS測(cè)量原理
    4.4.1  偽距差分原理
    4.4.2  位置差分原理
    4.4.3  載波相位差分原理
    4.5  廣域差分GPS
    4.5.1  單基準(zhǔn)站差分GPS(SRDGPS)
    4.5.2  局部區(qū)域差分GPS系統(tǒng)(LADGPS)
    4.5.3  廣域差分GPS系統(tǒng)(WADGPS)
    4.6  整周未知數(shù)的確定方法與周跳分析
    4.6.1  整周未知數(shù)的靜態(tài)求解方法
    4.6.2  整周未知數(shù)的動(dòng)態(tài)求解方法
    習(xí)題
第5章  GPS測(cè)量的誤差來(lái)源
    5.1  GPS測(cè)量誤差的分類(lèi)
    5.2  與GPS衛(wèi)星有關(guān)的誤差
    5.2.1  GPS衛(wèi)星星歷誤差
    5.2.2  衛(wèi)星鐘誤差
    5.2.3  相對(duì)論效應(yīng)
    5.3  與衛(wèi)星信號(hào)傳播有關(guān)的誤差
    5.3.1  電離層折射誤差
    5；3.2  對(duì)流層折射誤差
    5.3.3  多路徑效應(yīng)
    5.4  與接收機(jī)有關(guān)的誤差
    5.4.1  觀(guān)測(cè)誤差
    5.4.2  接收機(jī)鐘誤差
    5.4.3  載波相位觀(guān)測(cè)的整周未知數(shù)
    5.4.4  天線(xiàn)相位中心位置偏差
    5.5  其他誤差來(lái)源
    5.5.1  地球自轉(zhuǎn)的影響
    5.5.2  地球潮汐改正
    習(xí)題
第6章  GPS測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)與外業(yè)施測(cè)
    6.1  GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)
    6.1.1  GPS控制網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)
    6.1.2  GPS控制網(wǎng)的精度、密度設(shè)計(jì)
    6.1.3  GPS控制網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)
    6.1.4  GPS控制網(wǎng)圖形構(gòu)成的基本概念和網(wǎng)的特征條件
    6.2  GPS控制網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)原則
    6.2.1  GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)
    6.2.2  GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)原則
    6.3  GPS控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.3.1  GPS控制網(wǎng)基準(zhǔn)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    6.3.2  GPS網(wǎng)的精度設(shè)計(jì)
    6.4  GPS測(cè)前準(zhǔn)備及技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)的編寫(xiě)
    6.4.1  測(cè)區(qū)踏勘及收集資料
    6.4.2  器材準(zhǔn)備及人員組織
    6.4.3  外業(yè)觀(guān)測(cè)計(jì)劃的擬定
    6.4.4  技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)編寫(xiě)
  6.5  GPS測(cè)量外業(yè)實(shí)施
    6.5.1  GPS控制點(diǎn)的選擇
    6.5.2  外業(yè)觀(guān)測(cè)
    6.5.3  數(shù)據(jù)預(yù)處理
    6.5.4  觀(guān)測(cè)成果外業(yè)檢核
    6.5.5  野外返工
    6.5.6  GPS網(wǎng)平差處理
  6.6  技術(shù)總結(jié)與上交資料
    6.6.1  技術(shù)總結(jié)
    6.6.2  上交資料
    習(xí)題
第7章  GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理
    7.1  概述
    7.1.1  數(shù)據(jù)預(yù)處理
    7.1.2  基線(xiàn)向量的解算
  7.2  GPS基線(xiàn)向量的解算
    7.2.1  雙差基線(xiàn)模型
    7.2.2  基線(xiàn)解算
    7.2.3  精度評(píng)定
    7.2.4  基線(xiàn)向量解算結(jié)果分析
    7.2.5  基線(xiàn)解算中的幾個(gè)問(wèn)題
  7.3  GPS控制網(wǎng)的三維平差
    7.3.1  三維無(wú)約束平差
    7.3.2  三維約束平差
    7.3.3  GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)的三維聯(lián)合平差
    7.3.4  GPS控制網(wǎng)三維平差的主要流程
    7.4  GPS基線(xiàn)向量網(wǎng)的二維平差
    7.4.1  基線(xiàn)向量網(wǎng)的二維投影變換
    7.4.2  基線(xiàn)向量網(wǎng)的二維平差
  7.5  GPS高程
    7.5.1  高程系統(tǒng)
    7.5.2  GPS水準(zhǔn)高程
    7.5.3  GPS重力高程
    7.5.4  GPS高程精度
    習(xí)題
第8章  GPS衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)
    8.1  GPS衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的分類(lèi)
    8.1.1  按接收機(jī)工作原理分類(lèi)
    8.1.2  按接收機(jī)的用途分類(lèi)
    8.1.3  按接收機(jī)接收的載波頻率分
    8.1.4  按接收機(jī)的通道數(shù)分
    8.2  GPS接收機(jī)的組成及工作原理
    8.2.1  GPS接收機(jī)天線(xiàn)
    8.2.2  GPS接收機(jī)工作原理
    8.3  幾種常見(jiàn)GPS衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)
    8.3.1  Ashtech系列GPS接收機(jī)
    8.3.2  天寶系列GPS接收機(jī)
    8.3.3  法國(guó)泰雷茲(THALES)公司產(chǎn)品
    8.3.4  LeicaWildGPS接收機(jī)產(chǎn)品
    8.4  GPS衛(wèi)星信號(hào)接收機(jī)的選用與檢驗(yàn)
    8.4.1  GPS接收機(jī)的選用
    8.4.2  GPS接收機(jī)檢驗(yàn)
    8.4.3  GPS接收機(jī)的維護(hù)
    習(xí)題·
第9章  GPS測(cè)量技術(shù)在控制測(cè)量、精密工程測(cè)量及變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
    9.1  概述
    9.2  GPS在控制測(cè)量中的應(yīng)用
    9.2.1  全球或全國(guó)性的GPS網(wǎng)
    9.2.2  區(qū)域性GPS大地控制網(wǎng)
    9.3  GPS在精密工程測(cè)量中的作用
    9.3.1  GPS建立精密工程控制網(wǎng)的可行性
    9.3.2  GPS在工程測(cè)量中應(yīng)用示例
    9.4  GPS在工程變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
    9.4.1  GPS用于工程變形監(jiān)測(cè)的可行性
    9.4.2  GPS在工程變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用示例
    習(xí)題
第10章  GPS測(cè)量技術(shù)在航空遙感中的應(yīng)用
    10.1  概述
    10.2  常規(guī)空中三角測(cè)量
    10.3  GPS用于空中三角測(cè)量的可行性
    10.3.1  精度分析
    10.3.2  機(jī)載GPS天線(xiàn)相位中心位置的確定
  10.4  機(jī)載GPS天線(xiàn)與攝影機(jī)偏心測(cè)量
  10.5  GPS輔助空中三角測(cè)量
    10.5.1  GPS輔助空中三角測(cè)量聯(lián)合平差
    10.5.2  GPS輔助空中三角測(cè)量結(jié)果分析
    習(xí)題
第11章  GPS測(cè)量技術(shù)在土地資源調(diào)查中的應(yīng)用
    11.1  土地資源調(diào)查的目的與任務(wù)
    11.1.1  土地資源調(diào)查的目的
    11.1.2  土地資源調(diào)查的任務(wù)
    11.2  土地資源調(diào)查的內(nèi)容與方法
    11.2.1  土地資源調(diào)查內(nèi)容
    11.2.2  土地資源調(diào)查的基本方法
    11.3  實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)
    11.3.1  RTKGPS測(cè)量方法概述
    11.3.2  RTKGPS測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)備
    11.3.3  RTKGPS測(cè)量作業(yè)模式及應(yīng)用
    11.4  GPS測(cè)量技術(shù)在土地資源調(diào)查中的應(yīng)用
    11.4.1  RTK技術(shù)在圖根控制測(cè)量中的應(yīng)用
    11.4.2  RTK技術(shù)在碎部測(cè)量中的應(yīng)用
    習(xí)題
第12章  GPS在地質(zhì)調(diào)查、地形測(cè)量、地籍測(cè)量及深水測(cè)量中的應(yīng)用
    12.1  概述
    12.2  GPS在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用
    12.2.1  地質(zhì)圖的作用
    12.2.2  傳統(tǒng)地質(zhì)填圖步驟
    12.2.3  RTK技術(shù)在地質(zhì)填圖中的應(yīng)用
    12.3  GPS在地形測(cè)量中的應(yīng)用
    12.3.1  RTK技術(shù)在地形控制測(cè)量中的應(yīng)用
    12.3.2  RTK技術(shù)在地形測(cè)繪中的應(yīng)用
    12.4  RTK技術(shù)在地籍測(cè)量中的應(yīng)用
    12.4.1  地籍測(cè)量
    12.4.2  RTK在地籍、房產(chǎn)測(cè)量中的應(yīng)用
    12.5  差分GPS在水深測(cè)量中的應(yīng)用
    12.5.1  測(cè)前準(zhǔn)備
    12.5.2  測(cè)量作業(yè)
    12.5.3  內(nèi)業(yè)處理
    習(xí)題
第13章  GPS測(cè)量技術(shù)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用
    13.1  GPS測(cè)量技術(shù)在地球動(dòng)力學(xué)及地震監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
    13.1.1  首都圈GPS地殼形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)
    13.1.2  青藏高原地球動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)網(wǎng)
    13.1.3  龍門(mén)山GPS地殼形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)
    13.2  GPS測(cè)量技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
    13.2.1  城市規(guī)劃的任務(wù)
    13.2.2  GPS技術(shù)在城市規(guī)劃中的應(yīng)用
    13.3  GPS在氣象信息測(cè)量中的應(yīng)用
    13.3.1  GPS氣象學(xué)簡(jiǎn)介
    13.3.2  GPS氣象學(xué)分類(lèi)
    13.3.3  GPS氣象學(xué)的原理
    13.3.4  GPS/MET的應(yīng)用前景
    13.4  GPS在公安、交通系統(tǒng)中的應(yīng)用
    13.4.1  GPS車(chē)輛定位管理系統(tǒng)
    13.4.2  差分GPS在車(chē)輛管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
    13.4.3  應(yīng)用前景
    13.5  GPS測(cè)量技術(shù)在航海導(dǎo)航中的應(yīng)用
    13.5.1  差分GPS在船舶進(jìn)出港口中的應(yīng)用
    13.5.2  差分GPS在船舶機(jī)動(dòng)性能測(cè)定中的應(yīng)用
    13.6  GPS測(cè)量技術(shù)在航空導(dǎo)航中的應(yīng)用
    13.7  GPS在海洋測(cè)繪中的應(yīng)用
    13.7.1  概述
    13.7.2  利用GPS定位技術(shù)進(jìn)行精密海洋定位
    13.7.3  我國(guó)沿海RBN/DGPS系統(tǒng)
    13.7.4  利用GPS建立海洋大地控制網(wǎng)
    13.7.5  GPS定位技術(shù)在海洋地形測(cè)繪中的應(yīng)用
    13.8  GPS定位技術(shù)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用
    13.8.1  GPS在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
    13.8.2  GPS在林業(yè)管理方面的應(yīng)用
    13.8.3  GPS在旅游及野外考察中的應(yīng)用
    13.8.4  GPS在考古中的應(yīng)用
    習(xí)題
參考文獻(xiàn)