本书系统、深入地阐述了GNSS完好性监测的各项相关内容，包括其产生根源、评估指标、实现方法、辅助性能增强技术，提出GNSS完好性监测三级理论体系，构建其综合评估系统架构，研究在其他异质和同质导航信息辅助下其性能增强方法。本书研究内容丰富、图文并茂、结构严谨、论述清楚、材料充实。
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前言
第1章绪论1
1.1卫星导航系统现状及发展趋势2
1.1.1GNSS的源起和格局3
1.1.2GNSS优势及应用6
1.1.3GNSS不足及发展趋势6
1.2GNSS完好性监测及其研究现状10
1.2.1GNSS完好性概念10
1.2.2国外研究现状11
1.2.3国内研究现状15
1.2.4国内外研究的弱点和盲点16
1.3本书的写作背景及主要内容18
1.3.1本书研究目的和意义18
1.3.2本书的内容和结构18
第2章GNSS故障及完好性监测22
2.1GNSS量测与PVTA解算23
2.1.1三类GNSS量测23
2.1.2GNSS观测方程24
2.1.3PVTA解算25
2.1.4几何精度因子29
2.2GNSS故障分析30
2.2.1GNSS导航链30
2.2.2GNSS故障31
2.3GNSS完好性性能及统计意义39
2.3.1GNSS导航服务性能39
2.3.2GNSS完好性统计意义41
2.3.3GNSS完好性监测44
2.4GNSS完好性需求45
2.4.1航空应用45
2.4.2其他民用行业应用47
2.5三级GNSS完好性监测体系48
2.5.1全球系统级星座完好性监测49
2.5.2区域增强级信息完好性监测49
2.5.3终端应用级用户完好性监测50
2.5.4GNSS完好性监测综合评估系统架构51
2.6GNSS完好性监测指标52
2.6.1完好性监测输入指标53
2.6.2用户完好性监测指标54
2.6.3完好性监测输出指标57
第3章全球系统级星座完好性监测58
3.1质量控制理论59
3.2全球系统级星座完好性监测评测指标61
3.2.1完好性最小可用性62
3.2.2最小检测效果黑洞比62
3.3基于质量控制的GNSS星座完好性综合评估方法63
3.3.1星座完好评估方法63
3.3.2星座完好评测区分64
3.3.3输入条件的阈值68
3.4单星座完好性评估68
3.4.1评估参数设置68
3.4.2单星座全球范围完好性评估69
3.4.3单星座亚太区域完好性评估71
3.4.4单星座连续时间完好性评估73
3.4.5单星座完好性评估总结77
3.5混合星座完好性评估77
3.5.1不同场景下各种混合星座完好性评测77
3.5.2亚太区域各种混合星座完好性评测83
3.6城市峡谷条件下混合星座完好性评估86
3.6.1评估参数设置86
3.6.2亚太区域各种掩蔽角下混合星座完好性87
3.6.3四个城市各种掩蔽角下混合星座连续时间完好性89
3.6.4城市峡谷条件下混合星座完好性总结91
第4章区域增强级信息完好性监测93
4.1信号分析理论93
4.1.1信息、信号和数据94
4.1.2信号完好性96
4.1.3数据完好性105
4.2区域增强级信息完好性监测评测方案107
4.2.1GNSS高增益抛物面伺服跟踪天线系统作用107
4.2.2区域增强级信息完好性监测方案108
4.3GPTA-SQMS设计与实现110
4.3.1国际GNSS监测抛物面天线简介110
4.3.2GPTA-SQMS系统介绍111
4.3.3GNSS卫星抛物面伺服跟踪天线系统设计115
4.3.4GNSS卫星抛物面伺服跟踪天线系统安装与测试121
4.4真实GNSS信号监测分析123
4.4.1GPS信号频谱监测分析124
4.4.2GLONASS信号频谱监测分析125
4.4.3BDS信号频谱监测分析125
4.4.4Galileo信号频谱监测分析126
4.4.5QZSS信号频谱监测分析127
第5章终端应用级用户完好性监测128
5.1终端应用级用户完好性监测展开位置及途径129
5.1.1射频环境完好性监测130
5.1.2基带处理完好性监测132
5.1.3量测解算完好性监测135
5.1.4小结136
5.2终端应用级用户完好性监测分类137
5.2.1接收机自主完好性监测137
5.2.2用户辅助完好性监测138
5.3一致性检测理论139
5.3.1一致性及一致性检测139
5.3.2解的最大距离法140
5.3.3残差矢量法141
5.3.4随机抽样一致性检测145
5.4随机抽样一致完好性监测147
5.4.1RANSAC-RAIM方法147
5.4.2RANSAC-RAIM参数选择150
5.4.3RANSAC-RAIM算法运算量评估151
5.5快速随机抽样一致完好性监测151
5.5.1FRANSAC-RAIM方法152
5.5.2子集预检验筛选152
5.5.3FRANSAC-RAIM算法运算量比较158
5.6随机抽样一致完好性监测仿真验证161
5.6.1航空场景及仿真条件161
5.6.2差错仿真164
5.6.3结果比较166
5.6.4RANSAC完好性监测方法总结172
第6章惯导辅助GNSS完好性监测173
6.1信息融合技术174
6.1.1信息融合技术的概念及发展174
6.1.2信息融合原理175
6.1.3信息融合的方法176
6.2惯性导航系统178
6.2.1惯导系统的组成178
6.2.2惯导系统优缺点181
6.2.3惯导系统误差182
6.3GNSS/INS组合导航系统184
6.3.1松组合184
6.3.2紧组合185
6.3.3超紧组合186
6.4惯导辅助GNSS完好性监测186
6.4.1IAIM研究现状186
6.4.2IAIM三层结构188
6.4.3数据层增量比较法完好性监测188
6.4.4特征层连贯法完好性监测189
6.4.5决策层快照法完好性监测190
6.4.6惯导辅助GNSS完好性监测方案设计191
第7章差分辅助GNSS完好性监测194
7.1GNSS姿态测量的完好性研究195
7.1.1GNSS姿态测量性能介绍195
7.1.2GNSS姿态测量中的完好性问题196
7.2姿态精度因子197
7.2.1几何精度因子197
7.2.2姿态精度因子197
7.2.3基于ADOP的姿态测量基线确定与选星算法200
7.3GNSSAD完好性监测的姿态角告警限值204
7.4差分辅助GNSS完好性监测算法204
7.4.1四类单差205
7.4.2差分辅助GNSS完好性监测208
参考文献213
缩略语226
附录A卫星导航系统概况234
A.1全球卫星导航系统234
A.1.1全球定位系统234
A.1.2格洛纳斯系统235
A.1.3北斗卫星导航系统236
A.1.4伽利略卫星导航系统237
A.1.5法国朵丽丝定轨和定位系统238
A.2区域卫星导航系统239
A.2.1日本的区域卫星导航系统239
A.2.2印度的区域卫星导航系统240
A.3卫星导航增强系统241
A.3.1GNSS星基增强系统241
A.3.2GNSS地基增强系统244
附录B随机抽样一致性248
B.1RANSAC优缺点248
B.2RANSAC基本假设249
B.3RANSAC算法249
B.4RANSAC参数选择249
后记251
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