书籍详情
导航中国：北斗导航知识问答
作者：刘天雄主编
出版社：中国宇航出版社
出版时间：2022-06-01
ISBN：9787515919966
定价：¥128.00
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内容简介
知识篇从五个维度讲述卫星导航系统的基本概念，包括导航技术的发展简史、全球卫星导航的标杆——美国的 GPS、全球卫星导航系统 （GNSS）、北斗系统的前世今生、北斗卫星导航工程。技术篇从五个维度讲述卫星导航系统的工作原理和性能，包括卫星导航系统工作原理、导航接收机工作原理、卫星导航系统性能指标、卫星导航系统对抗措施、卫星导航增强系统。应用篇从六个维度讲述北斗卫星导航系统的应用模式，包括北斗系统服务类型、定位服务、导航服务、授时服务、短报文通信与数据传输服务、北斗系统应用公众关注热点。发展篇给出卫星导航系统的四个发展方向，包括组合导航、低轨导航与低轨导航增强系统、综合 PNT 与微 PNT、卫星导航系统与通信系统融合。各篇内容相对独立，相信可以让更多的用户、科研和管理人员系统地理解卫星导航系统内涵，推进北斗卫星导航及其增强系统的规模化、产业化和国际化应用。
作者简介
刘天雄，博士，中国空间技术研究院研究员。
目录
篇 知 识 篇
导航技术的发展简史
1. 什么是定位？什么是导航？什么是授时？ / 6
2. 古代的人们靠什么导航？ / 11
3. 导航技术的发展历史是怎样的？ / 15
4. 陆基无线电导航系统主要有哪些？ / 17
5. 卫星导航系统的发展历史是怎样的？ / 19
6. 卫星导航系统有哪些局限性？ / 32
全球卫星导航的标杆—— 美国的 GPS
1. 世界个全球卫星导航系统是哪个？ / 38
2. 为什么说 Bradford Parkinson 是卫星导航系统之父？ / 43
3. 美国为什么要启动 GPS 现代化计划？ / 48
全球卫星导航系统（GNSS）
1. 什么是全球卫星导航系统？ / 55
2. 全球卫星导航系统的工作原理是什么？ / 60
3. 北斗系统和 GPS 播发的导航信号一样吗？ / 67
4. 什么是 GNSS 兼容互操作技术？ / 71
5. 什么是卫星导航系统的增强系统？ / 79
目 录
章第二章第三章
II
导航中国
——北斗导航知识问答
北斗系统的前世今生
1. 北斗系统的“三步走”战略是什么？ / 84
2. 北斗系统共发射了多少颗卫星？ / 93
3. 如果一颗北斗卫星失效，会影响系统运行吗？ / 96
4. 既然有 GPS，且对全球民用服务免费使用，为什么我国还要
建设自己的北斗系统？ / 101
5. 北斗一号卫星导航系统的特点是什么？ / 105
6. 北斗二号卫星导航系统的特点是什么？ / 111
7. 北斗三号卫星导航系统的特点是什么？ / 114
8. 同 GPS 相比，北斗系统有哪些优势？ / 124
北斗卫星导航工程
1. 北斗系统由哪些部分组成？ / 127
2. 导航卫星由哪些部分组成？ / 133
3. 导航卫星轨道设计需要考虑哪些因素？ / 137
4. 北斗系统为什么要选择混合轨道星座设计？ / 142
5. 北斗系统是军用系统还是民用系统？ / 145
6. 卫星导航系统民用和军用有什么区别？ / 148
7. 什么是北斗系统的时间和空间基准？ / 150
第二篇 技 术 篇
卫星导航系统工作原理
1. 卫星导航系统无线电导航业务（RNSS）的工作原理是什么？ / 157
2. 北斗系统无源定位与有源定位的区别是什么？ / 164
3. 卫星导航系统为什么要规定坐标框架和时间基准？ / 165
4. 北斗卫星播发的导航信号中含有哪些信息？ / 170
第四章第五章第六章
目 录
III
导航接收机工作原理
1. 北斗接收机由哪些部件组成？ / 176
2. 接收机是怎么计算出用户位置的？ / 183
3. 用户接收机的典型实现方案是什么？ / 188
4. 支持北斗系统的手机有哪些？ / 194
5. 如何区分北斗接收机硬件产品性能优劣？ / 197
6. 为什么北斗接收机有时工作会不稳定？ / 198
7. 北斗系统如何实现短报文通信服务？ / 203
8. 接收北斗信号的典型芯片有哪些？ / 206
9. 全球卫星导航系统兼容互操作是什么意思？ / 214
卫星导航系统性能指标
1. 卫星导航系统关键性能指标有哪些？ / 221
2. 卫星导航系统的误差有哪些？ / 230
3. 卫星导航系统的安全性如何？存在哪些薄弱环节？ / 233
卫星导航系统对抗措施
1. 美国 GPS 为什么制定选择可用性（SA）措施，为什么又主
动放弃了，还会重启吗？ / 243
2. 美国 GPS 反电子欺骗（AS）技术主要包括哪些内容？ / 247
3. 美国为什么要提出导航战？ / 250
4. 卫星导航系统的授时战是什么意思？ / 259
5. 卫星导航系统综合 PNT 体系是什么概念？ / 262
卫星导航增强系统
1. 为什么要建设卫星导航星基增强系统？ / 267
2. 卫星导航系统的增强系统有哪些种类？ / 272
3. 什么是卫星导航系统的差分改正系统？ / 275
4. 卫星导航系统连续运行参考站的工作原理是什么？ / 279
5. 北斗系统的星基增强系统（BDSBAS）性能如何？ / 288
第七章第八章第九章第十章
IV
导航中国
——北斗导航知识问答
6. 什么是卫星导航系统的地基增强系统（GBAS）？ / 294
7. 什么是卫星导航系统的机载增强系统（ABAS）？ / 300
8. 什么是低轨卫星导航系统？ / 302
9. 什么是卫星导航系统的低轨增强系统？ / 312
第三篇 应 用 篇
北斗系统服务类型
1. 北斗系统提供哪些服务？ / 319
2. 北斗系统定位导航和授时服务是否收费？ / 328
定位服务
1. 如何利用北斗系统进行大地测量和地籍测量？ / 330
2. 北斗系统如何助力珠峰高度测量？ / 333
3. 北斗系统如何实现地质灾害预测？ / 339
4. 2020 年武汉新冠疫情阻击战中，北斗系统发挥了什么作用？ / 342
5. 北斗系统在路桥施工中有什么作用？ / 344
6. 北斗系统如何为老人儿童提供安全保障服务？ / 347
7. 北斗系统如何促进精准农业发展？ / 349
8. 卫星导航技术在野化放归大熊猫时是如何发挥作用的？ / 353
9. 智慧城市中北斗系统如何发挥作用？ / 356
10. 北斗系统在物流运输管理中如何发挥作用？ / 358
导航服务
1. 什么是动态交通导航？ / 359
2. 北斗系统如何在车辆导航中应用？ / 361
3. 北斗系统如何支持农机导航？ / 364
4. 北斗系统如何监控铁路运营？ / 368
5. 如何利用北斗系统确认船舶方向、位置、航速和时间？ / 372
6. 如何利用北斗系统实现民航飞机导航服务？ / 375
第十一章
第
十二章
第
十三章
目 录
V
7. 空间中的卫星如何利用北斗系统确定轨道位置？ / 377
8. 北斗系统如何为无人机提供服务？ / 379
授时服务
1. 北斗系统如何为通信系统提供时间同步服务？ / 381
2. 北斗系统如何为电力系统提供时间同步服务？ / 385
3. 北斗系统如何为金融网络提供时间同步服务？ / 392
4. 授时战的内涵是什么？ / 397
短报文通信与数据传输服务
1. 北斗系统的短报文通信服务是什么？ / 399
2. 发生紧急事件时，如何利用北斗系统传递信息？ / 401
北斗系统应用公众关注热点
1. 在日常生活中，北斗系统与我们有什么关系？ / 404
2. 北斗系统可以应用于军事对抗吗？ / 407
3. 北斗系统“”知多少？ / 408
4. 北斗系统在全世界任何地点都能提供服务吗？ / 411
5. 怎样知道自己的手机是否支持北斗系统导航？ / 413
第四篇 发 展 篇
组合导航
1. 什么是组合导航系统？ / 421
2. 北斗系统与惯导系统如何组合？ / 424
3. 北斗系统与视觉导航系统如何组合？ / 428
第
十四章
第
十五章
第
十
六
章
第
十
七
章
VI
导航中国
——北斗导航知识问答
低轨导航与低轨导航增强系统
1. 低轨导航系统的工作原理是什么？ / 430
2. 目前国内外有多少低轨导航系统？ / 432
3. 低轨导航增强系统的工作原理是什么？ / 435
4. 目前国内外有多少低轨导航增强系统？ / 439
综合 PNT 与微 PNT
1. 什么是综合 PNT 体系？ / 441
2. 什么是微 PNT 系统？ / 447
3. 什么是弹性导航系统？ / 451
卫星导航系统与通信系统融合
1. 铱星对 GPS 增强的原理是什么？ / 454
2. 铱星 STL 信号如何提供独立定位和授时服务？ / 457
3. 北斗系统如何与通信系统融合？ / 460
4. 一代卫星导航系统的特点是什么？ / 469
5. 北斗全球组网之后，接下来的规划是什么？ / 474
国外全球导航系统进展
1. 美国 GPS 提升战时抗干扰能力的计划是什么？ / 476
2. 俄罗斯 GLONASS 现代化进展如何？ / 481
3. 欧洲为什么要建设 Galileo 卫星导航系统，其进展如何？ / 484
导航技术的发展简史
1. 什么是定位？什么是导航？什么是授时？ / 6
2. 古代的人们靠什么导航？ / 11
3. 导航技术的发展历史是怎样的？ / 15
4. 陆基无线电导航系统主要有哪些？ / 17
5. 卫星导航系统的发展历史是怎样的？ / 19
6. 卫星导航系统有哪些局限性？ / 32
全球卫星导航的标杆—— 美国的 GPS
1. 世界个全球卫星导航系统是哪个？ / 38
2. 为什么说 Bradford Parkinson 是卫星导航系统之父？ / 43
3. 美国为什么要启动 GPS 现代化计划？ / 48
全球卫星导航系统（GNSS）
1. 什么是全球卫星导航系统？ / 55
2. 全球卫星导航系统的工作原理是什么？ / 60
3. 北斗系统和 GPS 播发的导航信号一样吗？ / 67
4. 什么是 GNSS 兼容互操作技术？ / 71
5. 什么是卫星导航系统的增强系统？ / 79
目 录
章第二章第三章
II
导航中国
——北斗导航知识问答
北斗系统的前世今生
1. 北斗系统的“三步走”战略是什么？ / 84
2. 北斗系统共发射了多少颗卫星？ / 93
3. 如果一颗北斗卫星失效，会影响系统运行吗？ / 96
4. 既然有 GPS，且对全球民用服务免费使用，为什么我国还要
建设自己的北斗系统？ / 101
5. 北斗一号卫星导航系统的特点是什么？ / 105
6. 北斗二号卫星导航系统的特点是什么？ / 111
7. 北斗三号卫星导航系统的特点是什么？ / 114
8. 同 GPS 相比，北斗系统有哪些优势？ / 124
北斗卫星导航工程
1. 北斗系统由哪些部分组成？ / 127
2. 导航卫星由哪些部分组成？ / 133
3. 导航卫星轨道设计需要考虑哪些因素？ / 137
4. 北斗系统为什么要选择混合轨道星座设计？ / 142
5. 北斗系统是军用系统还是民用系统？ / 145
6. 卫星导航系统民用和军用有什么区别？ / 148
7. 什么是北斗系统的时间和空间基准？ / 150
第二篇 技 术 篇
卫星导航系统工作原理
1. 卫星导航系统无线电导航业务（RNSS）的工作原理是什么？ / 157
2. 北斗系统无源定位与有源定位的区别是什么？ / 164
3. 卫星导航系统为什么要规定坐标框架和时间基准？ / 165
4. 北斗卫星播发的导航信号中含有哪些信息？ / 170
第四章第五章第六章
目 录
III
导航接收机工作原理
1. 北斗接收机由哪些部件组成？ / 176
2. 接收机是怎么计算出用户位置的？ / 183
3. 用户接收机的典型实现方案是什么？ / 188
4. 支持北斗系统的手机有哪些？ / 194
5. 如何区分北斗接收机硬件产品性能优劣？ / 197
6. 为什么北斗接收机有时工作会不稳定？ / 198
7. 北斗系统如何实现短报文通信服务？ / 203
8. 接收北斗信号的典型芯片有哪些？ / 206
9. 全球卫星导航系统兼容互操作是什么意思？ / 214
卫星导航系统性能指标
1. 卫星导航系统关键性能指标有哪些？ / 221
2. 卫星导航系统的误差有哪些？ / 230
3. 卫星导航系统的安全性如何？存在哪些薄弱环节？ / 233
卫星导航系统对抗措施
1. 美国 GPS 为什么制定选择可用性（SA）措施，为什么又主
动放弃了，还会重启吗？ / 243
2. 美国 GPS 反电子欺骗（AS）技术主要包括哪些内容？ / 247
3. 美国为什么要提出导航战？ / 250
4. 卫星导航系统的授时战是什么意思？ / 259
5. 卫星导航系统综合 PNT 体系是什么概念？ / 262
卫星导航增强系统
1. 为什么要建设卫星导航星基增强系统？ / 267
2. 卫星导航系统的增强系统有哪些种类？ / 272
3. 什么是卫星导航系统的差分改正系统？ / 275
4. 卫星导航系统连续运行参考站的工作原理是什么？ / 279
5. 北斗系统的星基增强系统（BDSBAS）性能如何？ / 288
第七章第八章第九章第十章
IV
导航中国
——北斗导航知识问答
6. 什么是卫星导航系统的地基增强系统（GBAS）？ / 294
7. 什么是卫星导航系统的机载增强系统（ABAS）？ / 300
8. 什么是低轨卫星导航系统？ / 302
9. 什么是卫星导航系统的低轨增强系统？ / 312
第三篇 应 用 篇
北斗系统服务类型
1. 北斗系统提供哪些服务？ / 319
2. 北斗系统定位导航和授时服务是否收费？ / 328
定位服务
1. 如何利用北斗系统进行大地测量和地籍测量？ / 330
2. 北斗系统如何助力珠峰高度测量？ / 333
3. 北斗系统如何实现地质灾害预测？ / 339
4. 2020 年武汉新冠疫情阻击战中，北斗系统发挥了什么作用？ / 342
5. 北斗系统在路桥施工中有什么作用？ / 344
6. 北斗系统如何为老人儿童提供安全保障服务？ / 347
7. 北斗系统如何促进精准农业发展？ / 349
8. 卫星导航技术在野化放归大熊猫时是如何发挥作用的？ / 353
9. 智慧城市中北斗系统如何发挥作用？ / 356
10. 北斗系统在物流运输管理中如何发挥作用？ / 358
导航服务
1. 什么是动态交通导航？ / 359
2. 北斗系统如何在车辆导航中应用？ / 361
3. 北斗系统如何支持农机导航？ / 364
4. 北斗系统如何监控铁路运营？ / 368
5. 如何利用北斗系统确认船舶方向、位置、航速和时间？ / 372
6. 如何利用北斗系统实现民航飞机导航服务？ / 375
第十一章
第
十二章
第
十三章
目 录
V
7. 空间中的卫星如何利用北斗系统确定轨道位置？ / 377
8. 北斗系统如何为无人机提供服务？ / 379
授时服务
1. 北斗系统如何为通信系统提供时间同步服务？ / 381
2. 北斗系统如何为电力系统提供时间同步服务？ / 385
3. 北斗系统如何为金融网络提供时间同步服务？ / 392
4. 授时战的内涵是什么？ / 397
短报文通信与数据传输服务
1. 北斗系统的短报文通信服务是什么？ / 399
2. 发生紧急事件时，如何利用北斗系统传递信息？ / 401
北斗系统应用公众关注热点
1. 在日常生活中，北斗系统与我们有什么关系？ / 404
2. 北斗系统可以应用于军事对抗吗？ / 407
3. 北斗系统“”知多少？ / 408
4. 北斗系统在全世界任何地点都能提供服务吗？ / 411
5. 怎样知道自己的手机是否支持北斗系统导航？ / 413
第四篇 发 展 篇
组合导航
1. 什么是组合导航系统？ / 421
2. 北斗系统与惯导系统如何组合？ / 424
3. 北斗系统与视觉导航系统如何组合？ / 428
第
十四章
第
十五章
第
十
六
章
第
十
七
章
VI
导航中国
——北斗导航知识问答
低轨导航与低轨导航增强系统
1. 低轨导航系统的工作原理是什么？ / 430
2. 目前国内外有多少低轨导航系统？ / 432
3. 低轨导航增强系统的工作原理是什么？ / 435
4. 目前国内外有多少低轨导航增强系统？ / 439
综合 PNT 与微 PNT
1. 什么是综合 PNT 体系？ / 441
2. 什么是微 PNT 系统？ / 447
3. 什么是弹性导航系统？ / 451
卫星导航系统与通信系统融合
1. 铱星对 GPS 增强的原理是什么？ / 454
2. 铱星 STL 信号如何提供独立定位和授时服务？ / 457
3. 北斗系统如何与通信系统融合？ / 460
4. 一代卫星导航系统的特点是什么？ / 469
5. 北斗全球组网之后，接下来的规划是什么？ / 474
国外全球导航系统进展
1. 美国 GPS 提升战时抗干扰能力的计划是什么？ / 476
2. 俄罗斯 GLONASS 现代化进展如何？ / 481
3. 欧洲为什么要建设 Galileo 卫星导航系统，其进展如何？ / 484
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