衛(wèi)星導航系統(tǒng)建模與仿真

序
前言
第1章 緒論
1．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)概述
1．1．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)組成及運行原理
1．1．2 全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介
1．2 衛(wèi)星導航系統(tǒng)建模與仿真需求分析
1．2．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)指標論證需求
1．2．2 衛(wèi)星導航系統(tǒng)測試與評估需求
1．3 衛(wèi)星導航系統(tǒng)建模與仿真發(fā)展現(xiàn)狀
1．3．1 美國GPS系統(tǒng)建模與仿真發(fā)展現(xiàn)狀
1．3．2 歐洲Galileo系統(tǒng)建模與仿真現(xiàn)狀
1．3．3 中國北斗系統(tǒng)建模與仿真現(xiàn)狀
第2章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)建模與仿真基礎(chǔ)
2．1 衛(wèi)星導航基本原理
2．1．1 導航電文模型
2．1．2 衛(wèi)星空間位置計算
2．1．3 接收機偽距測量模型
2．1．4 接收機導航解算模型
2．2 系統(tǒng)建模與仿真理論基礎(chǔ)
2．2．1 系統(tǒng)建模與仿真的概念
2．2．2 系統(tǒng)建模與仿真的方法
2．2．3 面向?qū)嶓w仿真方法
2．2．4 系統(tǒng)建模與仿真的作用和意義
2．3 衛(wèi)星導航系統(tǒng)建模與仿真的任務
2．3．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)實體對象和類抽象
2．3．2 衛(wèi)星導航系統(tǒng)建模與仿真總體任務劃分
第3章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)時空系統(tǒng)模型
3．1 時間系統(tǒng)模型
3．1．1 世界時系統(tǒng)
3．1．2 協(xié)調(diào)世界時
3．1．3 衛(wèi)星導航時
3．1．4 力學時系統(tǒng)
3．1．5 時間系統(tǒng)間轉(zhuǎn)換模型
3．1．6 時間標示法及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
3．2 坐標系統(tǒng)模型
3．2．1 地球地固坐標系統(tǒng)
3．2．2 地心慣性坐標系統(tǒng)
3．2．3 站心坐標系統(tǒng)
3．2．4 坐標系統(tǒng)間轉(zhuǎn)換模型
3．2．5 坐標表示方法及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
3．3 地球自轉(zhuǎn)模型
3．3．1 歲差模型
3．3．2 章動模型
3．3．3 極移模型
3．4 國際參考框架
3．4．1 國際地球參考系ITRS及其參考框架ITRF
3．4．2 國際天球參考系ICRS及其參考框架ICRF
3．4．3 天球坐標系和地球坐標系之間的轉(zhuǎn)換
第4章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間段模型
4．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間段概述
4．2 衛(wèi)星導航星座構(gòu)型
4．2．1 均勻?qū)ΨQ星座
4．2．2 混合非對稱星座
4．3 導航衛(wèi)星軌道力學模型
4．3．1 二體問題
4．3．2 地球非球形攝動
4．3．3 第三體引力模型
4．3．4 太陽光壓模型
4．3．5 其他模型
4．3．6 軌道攝動力量級分析
4．3．7 軌道數(shù)值預報模型
4．3．8 軌道計算模型
4．4 導航衛(wèi)星姿態(tài)模型
4．4．1 導航衛(wèi)星姿態(tài)數(shù)學模型
4．4．2 導航衛(wèi)星姿態(tài)計算模型
4．5 星載原子鐘模型
4．5．1 星載原子鐘類型
4．5．2 星載原子鐘數(shù)學模型
4．5．3 鐘差計算模型
4．5．4 相對論效應模型
4．6 導航衛(wèi)星有效載荷模型
4．6．1 導航衛(wèi)星有效載荷
4．6．2 有效載荷的圖形化建模方法
4．7 星間鏈路與星座組網(wǎng)模型
4．7．1 GPS星間鏈路模型
4．7．2 Galileo星間鏈路模型
4．7．3 星間可見性模型
4．8 星載自主導航模型
4．8．1 星間觀測值模型
4．8．2 自主導航模型
第5章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)環(huán)境段模型
5．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)環(huán)境段概述
5．2 對流層模型
5．2．1 對流層天頂延遲數(shù)學模型
5．2．2 對流層延遲映射函數(shù)模型
5．2．3 對流層延遲模型特性分析
5．2．4 對流層計算模型
5．3 電離層模型
5．3．1 電離層TEC變化特性分析
5．3．2 全球電離層TEC數(shù)學模型
5．3．3 電離層延遲修正模型
5．3．4 電離層延遲映射函數(shù)模型
5．3．5 電離層計算模型
5．4 地面監(jiān)測站多路徑效應模型
5．4．1 多路徑特性分析
5．4．2 多路徑效應模型
5．4．3 多路徑效應計算模型
第6章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)地面段模型
6．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)地面段概述
6．1．1 主控站概述
6．1．2 注入站概述
6．1．3 監(jiān)測站概述
6．2 地面站觀測計算模型
6．2．1 地面可見性模型
6．2．2 偽距觀測值模型
6．2．3 載波相位觀測值模型
6．2．4 偽距變化率觀測值模型
6．2．5 星地時間同步觀測值模型
6．2．6 站間時間同步觀測值模型
6．2．7 激光測距觀測值模型
6．3 地面觀測誤差模型
6．3．1 系統(tǒng)誤差模型
6．3．2 隨機誤差模型
6．4 主控站信息處理模型
6．4．1 精密定軌模型
6．4．2 時間同步模型
6．4．3 電離層解算模型
6．4．4 上注導航電文生成模型
6．5 主控站計算模型
第7章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)用戶段模型
7．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)用戶段概述
7．2 用戶接收機載體模型
7．2．1 載體軌跡數(shù)學模型
7．2．2 載體姿態(tài)數(shù)學模型
7．2．3 載體動態(tài)計算模型
7．3 用戶接收機模型
7．3．1 用戶接收機類型
7．3．2 用戶接收機安裝
7．3．3 天線相位中心模型
7．4 用戶接收機導航解算模型
7．4．1 定位數(shù)學模型
7．4．2 定速數(shù)學模型
7．4．3 授時數(shù)學模型
7．4．4 接收機導航解算計算模型
7．5 衛(wèi)星導航高精度解算模型
7．5．1 實時動態(tài)高精度（RTK）解算模型
7．5．2 單點精密定位（PPP）解算模型
第8章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)模型有效性驗證方法
8．1 模型一致性驗證方法
8．1．1 一致性驗證理論與方法簡介
8．1．2 鐘差計算模型的有效性驗證
8．2 理論值比對法
8．2．1 理論值比對法概述
8．2．2 軌道數(shù)值積分模型有效性驗證
8．3 實測數(shù)據(jù)比對法
8．3．1 方法簡介
8．3．2 基于IGS實測數(shù)據(jù)的電離層模型有效性驗證
8．3．3 基于IGS實測數(shù)據(jù)的地面站觀測數(shù)據(jù)有效性驗證
8．4 成熟軟件比對法
8．4．1 成熟軟件簡介
8．4．2 基于STK／HPOP的軌道計算結(jié)果有效性驗證
8．4．3 基于Bernese的空間環(huán)境計算模型有效性驗證
8．5 數(shù)據(jù)處理驗證法
8．5．1 數(shù)據(jù)處理方法簡介
8．5．2 基于星地聯(lián)合定軌的觀測數(shù)據(jù)有效性驗證
8．5．3 基于Bemese單點定位的用戶觀測數(shù)據(jù)有效性驗證
第9章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)面向?qū)ο蠓抡婺Ｐ蜆藴室?guī)范
9．1 衛(wèi)星導航系統(tǒng)仿真模型描述方法
9．2 衛(wèi)星導航系統(tǒng)仿真模型規(guī)范
9．2．1 模型設(shè)計基本原則
9．2．2 模型組成要素
9．2．3 模型計算約束
9．2．4 模型開發(fā)規(guī)范
9．3 基于UML的衛(wèi)星導航系統(tǒng)模型描述方法
第10章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)面向?qū)ο蠓抡婺Ｐ驮O(shè)計
10．1 仿真模型設(shè)計概述
10．1．1 仿真模型分類
10．1．2 模型間關(guān)系
10．2 仿真模型設(shè)計實例
10．2．1 空間段模型設(shè)計
10．2．2 地面段模型設(shè)計
10．2．3 用戶段模型設(shè)計
10．2．4 環(huán)境段模型設(shè)計
10．3 仿真模型集成
10．3．1 仿真模型集成設(shè)計
10．3．2 仿真模型集成框架
第11章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)仿真軟件架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)
11．1 仿真軟件運行模式設(shè)計
11．1．1 實時運行模式
11．1．2 超實時運行模式
11．1．3 演示運行模式
11．2 仿真軟件的模塊組成
11．2．1 仿真場景配置模塊
11．2．2 仿真進程控制模塊
11．2．3 數(shù)據(jù)處理與分析模塊
11．2．4 導航仿真業(yè)務調(diào)度模塊
11．2．5 可視化輸出與監(jiān)控模塊
11．2．6 狀態(tài)消息報告模塊
11．2．7 系統(tǒng)輸入輸出模塊
11．2．8 系統(tǒng)應用接口模塊
11．2．9 算法模型驗證與評估模塊
11．3 仿真軟件的交互設(shè)計
11．3．1 模型
11．3．2 視圖
11．3．3 視圖模型
11．4 衛(wèi)星導航仿真軟件實現(xiàn)
11．4．1 仿真場景配置模塊實現(xiàn)
11．4．2 可視化與評估實現(xiàn)
11．4．3 系統(tǒng)輸入輸出實現(xiàn)
第12章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)仿真軟件接口設(shè)計
12．1 輸入／輸出模塊設(shè)計
12．1．1 系統(tǒng)輸入
12．1．2 系統(tǒng)輸出
12．2 外部接口設(shè)計
12．2．1 與STK接口設(shè)計
12．2．2 與GoogleEarth接口設(shè)計
第13章 衛(wèi)星導航系統(tǒng)仿真軟件的應用
13．1 在衛(wèi)星導航平行系統(tǒng)中的應用
13．1．1 GNSS平行系統(tǒng)支持模型精化的計算實驗設(shè)計
13．1．2 GNSS平行系統(tǒng)支持地面試驗驗證的計算實驗設(shè)計
13．2 在地面操作人員培訓系統(tǒng)中的應用
13．2．1 地面操作人員培訓需求
13．2．2 基于平行系統(tǒng)的地面操作人員培訓方法及流程
13．3 在衛(wèi)星導航系統(tǒng)故障診斷中的應用
第14章 外部數(shù)據(jù)在衛(wèi)星導航仿真中的應用
14．1 實測數(shù)據(jù)來源與簡介
14．1．1 IGS數(shù)據(jù)
14．1．2 CODE數(shù)據(jù)
14．2 實測數(shù)據(jù)在衛(wèi)星導航仿真中的應用
14．2．1 IGS精密星歷的應用
14．2．2 IGS精密鐘差的應用
14．2．3 IGS地面站觀測數(shù)據(jù)的應用
14．2．4 CODE電離層延遲數(shù)據(jù)的應用
參考文獻
附錄A 衛(wèi)星導航仿真軟件
附錄B IAU時空轉(zhuǎn)換工具包（SOFA）
附錄C 外部數(shù)據(jù)來源及格式說明