GPS理論、算法與應用(第2版)（簡體書）

《GPS理論、算法與應用（第2版）》系統闡述了GPS基本理論和方法，包括GPS測量涉及的坐標系和時間系統、衛星軌道計算、GPS觀測量和誤差源、GPS觀測方程的建立、數據處理的各種平差和濾波方法、周跳探測和整周模糊度解算方法等；書中還介紹了一些作者的創新研究成果，如基于消參數等價觀測方程的GPS數據處理方法、整周模糊度搜索的一般準則和等價準則、模糊度搜索的對角化算法等。本書描述了一些具體的GPS應用系統的建設及應用情況，包括作者在波茨坦地學研究中心組織研制的動態／靜態GPS/Galileo軟件MFGSoft的結構，以及參與歐洲AGMASCO計劃中機載遙感系統的精密動態定位和飛行狀態監視兩個項目的應用情況，具有很強的工程指導價值。
《GPS理論、算法與應用（第2版）》相對第1版完善了部分內容，增加了一些本領域的最新進展；同時詳細討論了GPS數據處理的等價性和GPS觀測模型的獨立參數化，使之適應Galileo和GLONASS系統。
本書的讀者需掌握GPS的基本原理。本書可作為衛星導航定位及相關領域研究人員的工具書，也可作為高校相關專業研究生、高年級本科生的教材或參考書。

第1章 概述
1.1 GPS核心
1.2 GLONASS簡述
1.3 Galileo的基本情況
1.4 組合的全球導航衛星系統

第2章 坐標系統和時間系統
2.1 地心地固坐標系
2.2 坐標系轉換
2.3 當地坐標系
2.4 地心慣性坐標系
2.5 地心黃道慣性坐標系
2.6 時間系統

第3章 衛星軌道
3.1 開普勒運動
3.1.1 軌道平面內的衛星運動
3.1.2 開普勒方程
3.1.3 衛星的狀態矢量
3.2 衛星的受攝運動
3.3 GPS廣播星歷
3.4 IGS精密星歷
3.5 GLONASS星歷

第4章 GPS觀測量
4.1 偽距
4.2 載波相位
4.3 多普勒觀測量

第5章 GPS觀測誤差源
5.1 電離層效應
5.1.1 碼延遲和相位超前
5.1.2 電離層誤差修正
5.1.3 電離層模型
5.1.4 映射函數
5.2 對流層效應
5.2.1 對流層模型
5.2.2 映射函數和參數化
5.3 相對論效應
5.3.1 狹義相對論和廣義相對論
5.3.2 GPS的相對論效應
5.4 地球潮汐和海水潮汐負荷誤差修正
5.4.1 GPS測站的地球潮汐誤差
5.4.2 地球潮汐誤差的簡化模型
5.4.3 地球潮汐效應的數學例子
5.4.4 海水負荷潮汐誤差
5.4.5 海水負荷潮汐誤差的計算
5.4.6 海水負荷效應的數字例子
5.5 鐘差
5.6 多徑效應
5.6.1 GPS測高，地表反射信號
5.6.2 反射點定位
5.6.3 像點和反射面求解
5.7 AS和SA效應
5.8 天線相位中心的誤差和變化
5.9 設備偏差

第6章 GPS觀測方程和等價特性
6.1 GPS觀測通用數學模型
6.2 觀測模型線性化
6.3 觀測函數的偏導數
……
第7章 平差和濾波方法
第8章 周跳探測與整周模糊度解算
第9章 GPS數據處理的參數化和算法
第10章 GPS理論和算法應用
第11章 受攝軌道及確定
第12章 討論
附錄A 國際天文學會（IAU）1980章動原理
附錄B 方程對角化數字例子
參考文獻
關鍵詞中英文對照

GPS是基于衛星技術的全球定位系統。GPS的技術基礎是同時觀測接收機到幾顆衛星的距離。衛星的位置和GPS信號一起發播給用戶，利用幾個衛星的已知位置以及接收機與衛星間測得的距離，就可以確定接收機的位置。接收機位置的變化即速度也可確定。GPS最重要的應用是定位和導航。
經過幾十年的發展，現在幾乎學校的孩子們都知道GPS。GPS已經廣泛地應用于各領域，例如空中、海上和陸地導航，低軌衛星（LEO）的定軌，靜態和動態定位，飛行狀態監視，以及測繪等，已經成為日常生活、工業、研究和教育的必需。
如果一個人戴著GPS慢跑，希望了解自己的位置，他的操作非常簡單，只需按一個鍵就行了。但是，其原理很復雜，涉及了電子學、軌道力學、大氣科學、測地學、相對論、數學、平差和濾波以及軟件工程等方面的知識。許多科學家和工程師致力于使GPS理論更易于理解，應用更精確。
Galileo是歐洲的全球定位系統，而GLONASS是俄羅斯的。它們與美國的GPS系統相比，定位和導航原理幾乎是相同的。除了個別例外，GPS的理論和方法可以直接用于Galileo和GLONASS系統。將來的全球導航衛星系統是把GPS、GLONASS和Galileo系統組合在一起的GNSS系統。
為了描述如何用數學模型、坐標和時間系統來進行距離測量，必須討論衛星的軌道運動和GPS觀測量（第2～4章）。電離層和對流層效應等對GPS測量的物理影響也不得不處理（第5章）。然後，能夠采用諸如數據組合、差分以及等價技術等不同的方法形成線性觀測方程（第6章）。方程式可以是滿秩的或非滿秩的，可能需要事後或準實時求解，因此需要討論不同的平差和濾波方法（第7章）。對于高精度GPS應用，必須使用相位觀測量，所以不得不處理模糊度問題（第8章）。然後討論了參數化算法、等價理論以及GPS數據處理的標準算法（第9章）。
……