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目 录1

第一章卫星与导航1

§1-1全球定位系统1

绪 论1

§1-1.1全球定位的概念2

§1-1.2导航系统的选择4

§1-1.2.1 区域性导航系统4

奥米加系统（Omega）4

罗兰C（Loran C）和Chayka系统6

台卡系统7

§1-1.2.2卫星系统的选择8

定位星系统（Star-Fix）9

地理之星系统（Geostar）10

计划中的系统11

NAVSAT12

§1-2全球卫星定位系统13

§1-2.1 第一个卫星系统13

子午仪系统（Transit）13

§1-2.2子午仪（Satnav）和GPS：前景展望14

§1-2.3导航星GPS系统——一个系统的描述16

§1-2.3.1 系统的设计16

§1-2.3.2 目前的构造17

§1-2.3.3利用GPS进行导航17

伪距离测量19

位置的计算21

§1-2.3.4 GPS系统的精确性22

单个接收机的GPS精度24

增强了的精确度级别24

§2-1.1综合化的船舶26

§2-1 GPS和电子化驾驶台26

第二章GPS和船舶26

引 言26

§2-1.2 GPS系统与操作人员29

§2-2 GPS接收机30

§2-2.1 GPS接收机的类型30

并行／多通道接收机30

低速／高速顺序接收机31

复用接收机32

§2-2.2组合式GPS接收机32

§2-2.3购买的实际指导34

§2-2.3.1 导航性能34

§2-2.3.2操作模式35

§2-2.3.3 用户接口36

§2-2.3.4硬件接口38

§2-2.3.5硬件的综合化39

§2-2.3.7天线安装和电缆连接40

§2-2.3.6 电源40

§2-2.3.8 差分特性41

§2-2.3.9 业务协定和软件更新41

第三章差分GPS系统43

§3-1差分概念43

§3-1.1 绪 论43

§3-1.2 系统设计45

§3-1.3校正技术47

优点与缺点48

§3-1.4伪卫星系统（Pseudolite）51

§3-1.5差分GPS与选择性利用（SA）52

§3.1.6 无线电技术委员会对于海上业务的规定54

RTCM信息格式55

数据速率58

§3-1.7 GPS整体监督和质量控制59

绪 论61

§3-2数据自动传输装置61

§3-2.1 折衷方案62

§3-2.2 差分选择63

长波／低频率（30～300kHz）63

中频（MF）（300kHz～3MHz）64

高频（HF）（3～25MHz）65

超高频（UHF）和甚高频（VHF）（30～300MHz）66

卫星范围66

第四章GPS：应用和结论68

绪 论68

§4-1 GPS与沿海导航68

沿海导航：一个定义69

实际因素69

技术因素69

§4-1.1 传统的电子定位业务70

§4-1.1.1 用户的访问71

§4-1.1.2 用户费用72

§4-1.1.3 操作者费用74

§4-1.1.4 责任74

§4-1.2 交通管理与间隔方案75

§4-1.2.1 交通间隔方案的技术说明77

§4-1.3传统的导航方法78

§4-1.4商船上的导航设备81

§4-1.5 可替换的GPS应用83

§4-1.5.1 GPS与商船83

§4-1.5.2 GPS与捕鱼船85

§4-1.5.3 GPS与石油勘探86

§4-1.5.4 GPS与海岸警备队和警察87

船舶监督87

船舶识别87

船舶拦截88

§4-1.5.5 GPS与游艇89

§4-1.5.6 GPS与EEZ管理90

§4-2 GPS与港口定位90

绪论90

§4-2.1 传统的港口定位业务92

§4-2.1.1水道的测量92

低技术级别的测量92

半自动化的测量93

全自动化的测量95

软件的复杂性96

软件语言96

计算机硬件97

§4-2.1.2 疏浚操作97

§4-2.1.3 浮标的移动和监督98

§4-2.1.4船舶导航和引水98

物理性能技术指标100

工作性能技术指标101

软件性能技术指标101

显示设备性能技术指标101

§4-2.2 GPS港口定位业务102

§4-2.2.1 兼容性102

坐标系统102

通信协议102

物理特性103

§4-2.2.2 业务等级103

精确业务104

准确业务105

地理环境107

传统方法107

GPS系统107

GPS系统108

传统方法108

可靠性和可利用性108

传统方法108

GPS系统108

约束条件108

传统方法108

运转考虑108

GPS系统109

标准业务109

§4-3位置和数据报告109

绪 论109

§4-3.1 INMARSAT-C通信业务111

增强群呼功能112

INMARSAT的位置报告和监督业务112

§4-3.1.1应用1：一个基本的位置报告系统115

§4-3.1.2应用2：一个位置报告和显示系统115

报告和数据输出117

位置报告数据库117

位置显示和登录117

通 信117

§4-3.1.3 应用3：一个电子化的船队管理系统118

§4-3.2综合化的船队管理119

第五章GPS系统细节121

绪 论121

§5-1系统的设计和实现121

绪论121

§5-1.1空间部分123

轨道设计123

导航星GPS系统123

GlonaSS系统124

卫 星124

导航星GPS系统124

GlonaSs系统127

§5-1.2地面／控制部分129

民间GPS信息中心130

§ 5-1.3 用户部分131

Glonass131

GPS接收机的设计132

从噪声到信号133

从信号到数字134

从数字到编码135

从数字到相位137

从测量到定位137

§5-1.4 系统状态137

§5.2 GPS：信号139

绪 论139

§5-2.1 GPS时钟139

系统时间141

§5-2.2.1 GPS载波142

导航星GPS142

§5.2.2 GPS频率142

爱因斯坦理论与GPS142

Glonass144

§5-2.2.2编码和扩散频谱144

导航星GPS145

§5-2.2.3 C/A编码和距离146

§5-2.2.4 P编码及其应用149

§5-2.2.5 Y编码及其原因150

§5-2.3无编码的GPS150

§5.2.3.1 载波的辅助滤波器151

§5-2.3.2相位差分法152

§5-3伪距离法与定位154

绪 论154

§5-3.1伪距离154

§5-3.2卫星的位置155

开普勒与GPS156

§5-3.3定位计算方法158

§5-3.4位置辅助方法159

§5-3.4.1 高度辅助方法159

§5-3.4.2时钟辅助方法163

§5-3.5位置参考系统163

§5-3.5.1椭球体164

§5-3.5.2 笛卡尔参考系统和椭球体166

§5-3.5.3 WGS-84椭球体167

§5-4 GPS的定位质量168

绪论168

§5-4.1 实时质量控制168

§5-4.1.1精度的减弱169

各种DOP170

§5-4.1.2 DOPs和UEREs172

§5-4.2 完全实现的星群173

§5-4.3置信度级别174

第六章 光电KGP-95GPS导航仪177

§6-1概述177

§6-2显示内容名称及作用177

§6-3控制各键名称及作用177

§6-4机器启动步骤180

§6-5存贮目前位置（即时存贮）182

§6-6导航模式184

§6-7设定转向点187

§6-8航线设定189

§6-9显示导航模式193

§6-10工作于TEST监测状态207

§6-11工作于CMP修正状态209

§6-12工作于SET设定状态216

§6-13初始化226

§6-14天线部分安装227

第七章 INMARSAT-C系统细节：INMARSAT和全球卫星通信§7-1 历史回顾229

§7-2 INMARSAT组织230

§7-3 INMARSAT-A站业务234

§7-3.1 INMARSAT-A船站（SES）235

§7-3.2 INMARSAT-A岸站（CES）236

§7-3.3 INMARSAT第一代空间部分238

频率分配239

卫 星240

§7-3.4 INMARSAT第二代空间部分241

§7-3.5 INMARSAT第三代空间部分242

§7-4 INMARSAT-C站系统242

§7-4.1 INMARSAT-C船站243

§7-4.2 INMARSAT-C岸站246

§7-4.4 网络协调站（NCS）公用信道247

§7-4.3 INMARSAT-C空间部分247

§7-4.5 岸站（CES）TDM信道248

§7-4.6船站（SES）信令信道248

§7-4.7 SES消息信道249

§7-4.8站与站间的信道250

区域之间的信道250

§7-5 INMARSAT-C站业务250

§7-5.1 数据和消息的存储转发251

§7-5.2 岸到船的消息传输251

§7-5.3船到岸的消息传输253

§7-5.4单工位置和数据报告254

§7-5.5 报告格式256

§7-5.6 查询256

§7-5.7增强型群呼257

§7-5.8 C标准与全球海上遇险和安全系统259

附录 本书中常用缩写词262