第1章 导航技术概论

1.1 导航与航行

1.1.1 导航的定义与作用

1.1.2 导航的基本功能是回答“我在哪里？”

1.1.3 导航与其他定位系统的关系

1.1.4 航行对无线电导航系统的要求

1.1.5 军事导航与民用导航

1.2 导航技术近代发展

1.2.1 陆基无线电导航系统

1.2.2 自主式导航

1.2.3 近代导航系统简评

1.3 新型导航系统

1.3.1 卫星导航的原理与现状

1.3.2 其他新型导航系统

1.4 新时期导航的应用

1.4.1 新时期导航的军事应用

1.4.2 卫星导航的民用

参考文献

第2章 陆基无线电导航系统

2.1 概述

2.2 定向机／无方向信标

2.2.1 系统概述

2.2.2 定向机

2.2.3 系统简评

2.3 伏尔（VOR）

2.3.1 VOR系统

2.3.2 多普勒伏尔（DVOR）

2.3.3 VOR与DVOR设备的技术

2.4 测距器（DME）

2.4.1 DME的由来

2.4.2 DME系统

2.4.3 DME机载设备

2.4.4 DME地面台

2.4.5 DME/P

2.5 塔康（TACAN）

2.5.1 TACAN系统的由来

2.5.2 TACAN地面台

2.5.3 TACAN机载设备

2.5.4 TACAN/DME设备技术

2.6 罗兰-C系统

2.6.1 系统概述

2.6.2 工作原理

2.6.3 发射设备

2.6.4 用户接收设备

2.6.5 定位精度和覆盖区

2.6.6 罗兰-C导航系统的扩展应用

2.6.7 罗兰脉冲通信技术

2.6.8 罗兰-C技术现代发展综述

2.7 多普勒导航仪

2.7.1 多普勒导航仪的由来与工作原理

2.7.2 多普勒雷达的设计选择

2.7.3 多普勒导航系统的误差

2.7.4 多普勒导航系统的设备与应用

2.8 雷达高度表

2.8.1 雷达高度表的原理和应用

2.8.2 脉冲式雷达高度表

2.8.3 FM-CW雷达高度表

2.8.4 相位编码脉冲式雷达高度表

2.8.5 未来趋势

参考文献

第3章 GPS系统

3.1 概述

3.1.1 GPS系统发展简史

3.1.2 GPS的工作

3.1.3 GPS系统的构成

3.2 GPS系统的定位原理

3.2.1 系统如何向用户描述卫星位置？

3.2.2 怎样得到卫星与用户之间的相对伪距？

3.2.3 GPS接收机的位置解算

3.3 GPS的信号结构和导航电文

3.3.1 GPS的信号结构

3.3.2 GPS的导航电文

3.4 GPS用户设备原理

3.4.1 GPS接收机的基本组成

3.4.2 GPS接收机的工作原理

3.4.3 GPS接收机的主要技术指标

3.5 GPS主控站（MCS）的运行

3.5.1 GPS卫星的发射

3.5.2 MCS日常运行

3.5.3 MCS与外部世界的接口

3.5.4 GPS卫星信号的完好性与分析

3.6 GPS各批卫星

3.6.1 BlockⅠ卫星

3.6.2 BlockⅡ卫星

3.6.3 BlockⅡA卫星

3.6.4 BlockⅡR卫星

3.6.5 BlockⅡR-M卫星

3.7 美国GPS政策的演变

3.7.1 GPS的早期政策

3.7.2 1996年GPS政策的颁布

3.7.3 2004年美国的GPS政策

3.8 海用差分GPS和国家范围差分GPS

3.9 GPS局域增强系统（LAAS）

3.9.1 航空导航对LAAS的要求

3.9.2 LAAS的早期技术研究

3.9.3 LAAS近期的研制、测试和技术研究

3.9.4 对LAAS的继续研究

3.10 GPS广域增强系统（WAAS）

3.10.1 系统简介

3.10.2 WAAS的基本原理

3.10.3 WAAS的工作

3.10.4 WAAS机载接收机

3.10.5 WAAS的发展

3.11 NASA的全球差分GPS（GDGPS）系统

3.12 日本的准天顶卫星系统（QZSS）

3.12.1 日本对增强GPS的需求

3.12.2 QZSS的星座和信号

3.12.3 QZSS性能分析

3.13 无码和半无码GPS技术

3.13.1 平方法

3.13.2 互相关法

3.13.3 P码辅助的L2平方法

3.13.4 P码辅助的互相关法

3.13.5 Z跟踪法

3.13.6 软判决z跟踪法

3.13.7 基于MAP的半无码L2载波信号解调器

3.14 基于载波相位跟踪的精确定位和航向姿态角测量

3.14.1 载波整周多值性

3.14.2 载波相位和伪距双差

3.14.3 整周模糊度解和用户定位

3.14.4 载波相位跟踪定位技术的应用

3.14.5 利用GPS测量运载体的航向与姿态

参考文献

第4章 GPS现代化

4.1 GPS现代化的内容和实施步骤

4.2 GPS停止SA的原因和影响

4.2.1 停止SA对GPS民用的影响

4.2.2 美国关于SA政策的演变

4.2.3 美国停止SA的原因

4.3 GPS L5频段的选择与电磁兼容性

4.3.1 L5工作频段的选择

4.3.2 L5频段的电磁兼容性

4.4 GPS L5信号的设计

4.4.1 对L5信号的要求

4.4.2 L5信号的结构及其创新点

4.4.3 L5信号中的PRN码

4.4.4 L5信号的电文

4.5 GPS L2的民用信号L2C及其应用

4.5.1 L2C信号的由来

4.5.2 L2C设计的有利和不利因素

4.5.3 L2C的信号结构

4.5.4 L2C信号的截获与跟踪

4.5.5 L2C信号设计的折中考虑

4.5.6 GPS L1、L2和L5三种民用信号的比较及应用

4.6 GPS M码信号的BOC调制

4.6.1 GPS军民用信号频谱分离要求

4.6.2 BOC调制信号的定义

4.6.3 BOC调制信号的频谱和自相关函数

4.6.4 BOC调制信号与其他GPS信号的关系和比较

4.6.5 BOC调制信号接收机可能采用的特殊处理

4.7 SAASM——推展GPS PPS应用的关键措施

4.7.1 美国的GPS信号政策与GPS接收机

4.7.2 美国对SAASM的需求

4.7.3 SAASM的内容

4.7.4 SAASM的执行情况

4.8 GPS改善精度的努力

4.8.1 GPS精度改善创新（AII）工程的措施与目标

4.8.2 遗产精度改善创新工程（L-AII）

4.8.3 广域GPS提高（WAGE）

4.9 GPSⅢ

4.9.1 GPSⅢ的总体方案

4.9.2 GPSⅢ的运行概念

4.9.3 LIC信号设计

4.9.4 GPSⅢ尚待作出决断的几个问题

参考文献

第5章 导航战与反恐

5.1 概述

5.2 GPS系统的脆弱性与防护措施

5.2.1 GPS空间区段可能受到的威胁与防护措施

5.2.2 GPS运行与控制区段的防护措施

5.2.3 抗干扰能力弱是GPS用户区段的最大弱点

5.3 美军为提高GPS抗干扰能力在系统方面的努力

5.3.1 GPS现代化对提高抗干扰能力的考虑

5.3.2 GPS伪卫星

5.4 导航战

5.4.1 导航战概述

5.4.2 美军对GPS的干扰

5.4.3 GPS接收机抗干扰技术

5.4.4 GPS接收机电路的抗干扰技术

5.4.5 由GPS天线实现的抗干扰技术

5.4.6 GPS接收机综合抗干扰措施

5.5 GPS领域内的反恐问题

参考文献

第6章 GLONASS系统

6.1 GLONASS概述

6.2 GLONASS卫星信号的载频与伪随机码

6.3 GLONASS卫星的导航电文

6.4 GLONASS的时间与坐标系

6.5 GLONASS与GPS的比较

6.5.1 GLONASS与GPS两种系统设计方案之间的比较

6.5.2 GLONASS与GPS实践比较

6.6 GLONASS现代化计划

参考文献

第7章 Galileo系统

7.1 概述

7.1.1 Galileo系统

7.1.2 Galileo系统的建设与运营

7.2 Galileo系统的频率选择与信号设计

7.2.1 对Galileo系统频率选择和信号设计的要求

7.2.2 Galileo系统的信号

7.2.3 Galileo系统信号的性能

7.2.4 Galileo系统信号的兼容性

7.3 Galileo系统所提供的服务

7.3.1 Galileo系统的服务和搜救功能

7.3.2 Galileo系统的增强服务

7.4 GPS C/A与Galileo系统公开服务联合使用的性能与LBS市场预测

7.4.1 GPS C/A与Galileo OS联合使用

7.4.2 GNSS未来市场预测

7.5 Galileo SOL服务的性能与完好性

7.5.1 欧洲对Galileo SOL服务的看法

7.5.2 Galileo SOL的完好性功能

7.5.3 ERIS系统

7.6 欧洲发展Galileo系统的原因

7.6.1 欧洲发展Galileo系统的动因和意义

7.6.2 美国对Galileo系统的态度

7.7 Galileo系统的军事意义及其与GPS的争斗

7.7.1 欧洲发展Galileo系统的军事目的

7.7.2 Galileo系统的军事意义

7.7.3 欧美在卫星导航军事应用方面的斗争

7.8 对Galileo系统和卫星导航系统现状的简要评述

7.8.1 当今世界卫星导航的基本格局趋向

7.8.2 卫星导航在民用方面的竞争

7.8.3 卫星导航军事应用趋向

7.8.4 Galileo系统与GPS在技术上的比较

7.8.5 Galileo系统所面临的问题

参考文献

第8章 惯性导航、组合导航和地形辅助导航

8.1 概述

8.2 惯性导航基础知识

8.2.1 地球参考椭球及其主曲率半径

8.2.2 惯性导航中常用的坐标系

8.2.3 地球的正常重力

8.2.4 比力方程

8.2.5 舒勒原理

8.2.6 杠杆臂效应及其校正

8.3 惯性仪表

8.3.1 陀螺仪

8.3.2 加速度计

8.3.3 微机械惯性传感器

8.4 惯性仪表测量

8.4.1 惯导实验室

8.4.2 陀螺漂移误差

8.4.3 加速度计零位偏值

8.4.4 随机误差数学模型

8.4.5 惯性仪表测量

8.5 平台式惯性导航系统

8.5.1 基本组成

8.5.2 三轴稳定平台

8.5.3 平台水平控制回路

8.5.4 高度通道及其阻尼

8.5.5 指北方位惯导系统

8.5.6 指北方位惯导系统初始对准和陀螺测漂

8.6 捷联式惯性导航系统

8.6.1 基本组成和原理

8.6.2 数学平台

8.6.3 地球坐标系捷联式惯性导航系统

8.6.4 捷联式惯性导航系统的初始对准

8.6.5 捷联式惯性导航系统与平台式惯性导航系统的比较

8.7 组合导航系统

8.7.1 惯性导航与卫星导航之间良好的性能互补特性

8.7.2 组合结构与算法

8.7.3 GPs／惯导组合系统的实例

8.8 地形辅助导航系统

8.8.1 地形辅助导航技术的发展背景

8.8.2 地形辅助导航技术的应用

8.8.3 地形辅助导航系统的类型

8.8.4 地形辅助导航系统的关键技术

8.8.5 地形辅助导航系统的国外发展与装备概况

8.8.6 地形辅助导航系统的进展

参考文献

第9章 卫星导航及组合导航系统应用

9.1 GPS/INS武器精确制导

9.1.1 GPS/INS精确制导的特点

9.1.2 GPS/INS精确制导的发展

9.2 GPS/INS精确制导的巡航导弹

9.2.1 “战斧”式巡航导弹精确制导技术的发展历程

9.2.2 伊拉克战争之后巡航导弹技术的发展

9.3 精确制导炸弹

9.3.1 炸弹精确制导技术的发展

9.3.2 伊拉克战争之后炸弹GPS/INS精确制导技术的发展

9.4 精确制导炮弹

9.4.1 精确制导炮弹须考虑的特殊问题

9.4.2 炮弹载GPS接收机的加固与结构设计

9.4.3 炮弹载GPS接收机的工作与设计

9.5 卫星导航在车辆导航、车辆跟踪（监控）与调度（指挥）中的应用

9.5.1 车辆导航与车辆跟踪调度的异同点

9.5.2 车辆导航

9.5.3 基于卫星导航的车辆导航

9.5.4 卫星导航与推算导航组合的车辆导航设备

9.5.5 卫星导航增强型、卫星导航与推算导航组合增强型车辆导航设备

9.5.6 车辆跟踪（监控）与调度（指挥）

9.6 AGPS和室内GPS——手机定位技术

9.6.1 FCC对蜂窝网手机定位的要求

9.6.2 基于网络的定位方式

9.6.3 基于手机的定位方式

9.6.4 手机GPS降低能耗的技术

9.7 GNSS软件接收机

9.7.1 GNSS软件接收机的需求

9.7.2 现在的GNSS接收机与软件GNSS接收机

9.7.3 软件GNSS接收机的优点

9.7.4 软件GNSS接收机现状

9.8 GPS的航空与航海导航应用

9.8.1 GPS导航应用的优势与不足

9.8.2 接收机自主完好性监测

9.8.3 GBAS的应用与前景

9.8.4 SBAS的应用与前景

9.8.5 GRAS和我国卫星导航完好性监测系统设想

9.8.6 海用DGPS和全国DGPS

9.8.7 全球导航卫星系统

9.8.8 卫星导航与陆基无线电导航

9.8.9 美国减轻GPS中断对交通运输影响的努力

9.9 GPS在空中交通管制中的应用

9.9.1 CNS/ATM系统

9.9.2 从航路导航到区域导航

9.9.3 军用战术飞机RNP RNAV功能需求

9.9.4 民用航空向自动相关监视的过渡

9.9.5 军用战术飞机的ADS-B

9.10 GPS在精确时间传递中的应用

9.10.1 时间标准的形成、发展与传递

9.10.2 用GPS传递时间的方法

9.10.3 GPS时间信息在电信中的应用

9.10.4 GPS在电力传输网中的应用

参考文献

第10章 飞机着陆与着舰系统

10.1 概述

10.1.1 从目视着陆到仪表着陆

10.1.2 仪表着陆系统仍然发挥主要作用

10.1.3 战争推动了雷达着陆系统的产生和发展

10.1.4 新一代飞机着陆系统——微波着陆系统

10.1.5 GPS星基着陆系统向陆基着陆系统的挑战

10.1.6 探索中的其他着陆系统

10.2 仪表着陆系统

10.2.1 工作原理

10.2.2 航向台的组成及作用

10.2.3 下滑台的组成及作用

10.2.4 仪表着陆系统的性能要求

10.2.5 航向下滑的场地标准

10.3 雷达着陆系统

10.3.1 雷达测距和测角原理

10.3.2 着陆雷达工作原理

10.3.3 着陆雷达的主要性能

10.3.4 着陆雷达的安装和使用

10.3.5 雷达着陆的缺点

10.4 微波着陆系统

10.4.1 测角和测距原理

10.4.2 微波着陆系统地面设备

10.4.3 微波着陆系统机载设备

10.4.4 精密测距设备

10.4.5 微波着陆系统信号格式

10.4.6 微波着陆系统在机场的配置和使用

10.5 航空母舰飞机着舰系统

10.5.1 航空母舰飞机着舰的特殊要求

10.5.2 光学与激光助降设备

10.5.3 仪表着舰系统

10.5.4 自动着舰系统

10.6 应用GPS的飞机着陆和着舰系统

10.6.1 GPS着陆系统

10.6.2 探索中的新着陆系统

10.6.3 利用GPS的飞机着舰系统

参考文献

第11章 联合战术信息分发系统／多功能信息分发系统的相对导航功能

11.1 数据链与导航

11.2 JTIDS/MIDS的时分多址接入方式

11.3 JTIDS/MIDS信号的消息结构

11.4 JTIDS/MIDS的抗干扰措施和保密机制

11.5 JTIDS/MIDS的定时与同步

11.5.1 定时与同步的基准

11.5.2 端机与系统时实现粗同步和精同步的步骤

11.6 JTIDS/MIDS的相对导航

11.6.1 相对导航坐标系

11.6.2 相对坐标系导航原理

11.6.3 测地导航原理

11.6.4 位置和时间品质等级

11.7 JTIDS/MIDS的相对导航功能在端机中的实现

11.7.1 端机的相对导航功能

11.7.2 源选择、卡尔曼滤波及导航处理功能

11.7.3 JTIDS/MIDS端机与GPS的组合

11.8 JTIDS/MIDS相对导航的误差特性

11.9 JTIDS/MIDS导航功能在C4ISR数据登录中的应用

11.9.1 什么是数据登录

11.9.2 数据登录的误差分类

11.9.3 数据登录过程

参考文献

第12章 定位报告系统

12.1 概述

12.1.1 系统的由来

12.1.2 系统在国外的发展

12.1.3 系统在战场数字化中的作用

12.2 定位报告系统的工作原理

12.2.1 系统的功能

12.2.2 系统的组成与典型配置

12.2.3 系统的技术特性

12.2.4 抗干扰的数据通信

12.2.5 自适应集中的网络管理

12.2.6 实时高精度的定位跟踪

12.2.7 灵活多样的通信支援

12.3 定位报告系统的应用

12.3.1 定位报告系统的主要用途

12.3.2 陆军应用

12.3.3 海军陆战队应用

12.3.4 海军应用

12.3.5 空军应用

参考文献

缩略语