本書全面系統地論述了全球定位系統(GPS)衛星導航定位的理論與數據處理方法。在GPS技術的發展歷程中，數據處理與分析發揮了極其重要的作用。本書從數據處理的角度，結合作者多年科學研究和教學實踐的經驗，理論與實際應用相結合，系統地論述了GPS的基本原理和現代發展。全書共分12章，內容包括衛星無線電導航定位方法、坐標與時間系統、衛星軌道運動、基本觀測量與觀測方程、誤差分析與建模、靜態與實時動態定位(RTK)、周跳探測與整周模糊度解算、差分改正模型與編碼方法、網絡GPS／RTK原理與算法模型，以及衛星測量控制網建網方法與數據處理實踐等。
本書可用作高等院校測繪、土木、交通、農林、水利、地質、礦產、海洋、航空航天等專業的本科生及研究生教材，同時也可供相關專業從事勘測設計、信息系統、位置服務與導航工作的工程技術人員參考。
前言
第1章 全球定位系統概論
1.1 無線電定位原理
1.2 GPS的發展歷程
1.3 GPS的構成及特點
1.4 GPS衛星的信號
1.5 GPS衛星導航電文
1.6 GPS的限制性政策
第2章 坐標與時間系統
2.1 天球坐標系
2.2 地球坐標系
2.3 WGS84大地坐標系和我國國家大地坐標系
2.4 不同坐標系的坐標轉換
2.5 時間系統
第3章 衛星軌道運動及衛星坐標計算 前言
第1章 全球定位系統概論
1.1 無線電定位原理
1.2 GPS的發展歷程
1.3 GPS的構成及特點
1.4 GPS衛星的信號
1.5 GPS衛星導航電文
1.6 GPS的限制性政策
第2章 坐標與時間系統
2.1 天球坐標系
2.2 地球坐標系
2.3 WGS84大地坐標系和我國國家大地坐標系
2.4 不同坐標系的坐標轉換
2.5 時間系統
第3章 衛星軌道運動及衛星坐標計算
3.1 開普勒三大定律
3.2 衛星軌道運動
3.3 衛星星歷
3.4 衛星坐標計算
第4章 基本觀測量及其誤差分析
4.1 GPS基本觀測量
4.2 與衛星有關的誤差
4.3 與信號傳播有關的誤差：電離層延遲
4.4 與信號傳播有關的誤差：對流層延遲
4.5 與接收設備有關的誤差
4.6 相對論的影響
4.7 多路徑的影響
4.8 其他誤差的影響
4.9 觀測量的線性組合
第5章 GPS絕對（單點）定位
5.1 絕對定位觀測方程
5.2 偽距絕對定位數據處理與精度評定
5.3 時間傳遞與速度測量
5.4 卡爾曼濾波的應用
第6章 GPS相對（差分）定位
6.1 相對（差分）定位的模式
6.2 靜態相對定位模型
6.3 動態相對定位模型
6.4 數據通信與RTCM SC-104標準
第7章 GPS基線數據處理模型
7.1 觀測方程的線性化與平差模型
7.2 整周模糊度的確定方法
7.3 周跳探測與修復
第8章 衛星網與地面網的聯合處理與變換
8.1 概述
8.2 GPS網的無約束平差
8.3 衛星網與地面網的聯合平差
8.4 GPS高程測量
8.5 網平差軟件與數據處理實踐
第9章 GPS控制網建網與數據處理實踐
9.1 控制網的技術設計
9.2 GPS測量前準備工作
9.3 GPS野外數據采集與處理
9.4 GPS網平差與技術報告
第10章 綜合衛星定位服務網絡系統
10.1 概述
10.2 綜合衛星定位服務網絡的發展現狀
10.3 網絡RTK定位技術的發展及其特點
10.4 網絡RTK技術的分類和系統組成
10.5 網絡RTK定位原理
10.6 網絡RTK定位系統的實現
第11章 GPS衛星導航定位技術的應用
11.1 GPS在科學研究中的應用
11.2 GPS在工程技術中的應用
11.3 GPS在軍事上的應用
11.4 GPS在其他領域的應用
第12章 GNSS展望與現代化
12.1 概述
12.2 GLONASS
12.3 GALILEO系統
12.4 北斗衛星導航系統
12.5 GPS現代化
參考文獻
第1章 全球定位系統概論
全球導航衛星系統(global navigation satellite system，GNSS)是隨著現代科學技術的發展而建立起來的新一代衛星無線電導航定位系統，目前包括美國的全球定位系統(global positioning system，GPS)、俄羅斯的格羅納斯系統(global navigation satellite system，GLONASS)、中國的北斗衛星定位系統(COMPASS)以及歐洲聰盟(以下簡稱歐盟)正在建設之中的伽利略系統(GALILEO)。這些全球衛星定位系統在系統組成和定位原理方面具有許多相似之處，因此本書將以GPS為例進行論述。由于GPS建成最早，擁有全球最多用戶，并已廣泛應用于諸多領域，因此GPS幾乎成了GNSS的代名詞。為了更好地理解GPS，本章首先介紹衛星無線電定位的基本原理，然后介紹衛星導航定位系統的發展歷程、GPS系統結構、GPS信號構成及其限制性政策等內容。
1.1 無線電定位原理
無線電技術用于導航和通信幾乎是同步的。它最早用于船只或飛機導航，是通過定向天線量測到兩個以上的無線電信標的方位實現的。第二次世界大戰以來，引導飛機航行的無線電導航系統快速發展，較有代表性的無線電導航系統如伏加、塔康、儀表著陸系統和微波著陸系統等。這些都是陸基、短距離、視線系統。在陸地或海上導航，只需要水平或者二維的位置坐標，但是，在航空導航中，飛行員需要實時了解飛行的高度；同時在測繪科學技術領域，由于地圖制圖的需要，必須測定高程。過去通常是采用不同的技術，把水平位置和垂直高度分開處理，而今采用衛星導航系統就可以實現實時三維定位。
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