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內容簡介
衛星導航是指利用衛星所發射的無線電信號，進而計算並確定物體在地球上之位置的技術，而此一應用早已深入人們的日常生活，因此衛星導航是現今相當值得重視與發展的科技之一，本書統整了所有衛星導航之相關專業學科，讓讀者可以學習必要基礎知識並進而了解衛星訊號之接收、定位等流程，已期讀者對於衛星導航有一定程度上的認知與了解，本書適用於科大電腦應用工程系「衛星定位系統概論」課程以及對衛星導航有興趣之讀者及相關從業人員。
目錄
第一章 衛星導航簡介
1.1 導航基礎
1.1.1 地球
1.1.2 地圖
1.1.3 距離
1.1.4 方向
1.1.5 修正與定位線
1.2 導航簡史
1.3 世界各國導航衛星之發展
1.3.1 美國GPS
1.3.2 俄羅斯GLONASS
1.3.3 歐盟Galileo
1.3.4 中國北斗導航系統
1.3.5 星基增強系統與區域導航系統
1.4 導航系統性能要求
結語
參考文獻說明
習題
第二章 坐標與衛星軌道
2.1 坐標系統
2.1.1 地球慣性系統
2.1.2 地球固定系統
2.1.3 大地基準
2.1.4 本地水平系統
2.2 時間系統
2.3 衛星軌道
2.3.1 雙體系統之動態
2.3.2 克卜勒軌道元素
2.3.3 軌道之擾動
2.4 衛星星座
2.5 衛星軌道資料
2.5.1 NORAD資料
2.5.2 粗略星曆資料
2.5.3 導航星曆資料
2.5.4 精密星曆資料
結語
參考文獻說明
習題
第三章 訊號與數位調變
3.1 命定訊號
3.1.1 傅立葉轉換
3.1.2 離散序列
3.2 隨機訊號
3.2.1 隨機變數
3.2.2 隨機過程
3.2.3 功率頻譜密度
3.3 調變與通帶訊號
3.3.1 傳輸編碼
3.3.2 等效基帶訊號
3.3.3 類比調變
3.3.4 數位調變
3.4 系統與響應
3.5 數位訊號接收性能
結語
參考文獻說明
習題
第四章 通聯與展頻技術
4.1 通聯損益分析
4.1.1 無線電波與天線
4.1.2 通聯
4.1.3 GPS通聯分析
4.2 展頻系統
4.2.1 展頻調變
4.2.2 共享
4.3 展頻電碼
4.3.1 序列及其表示方式
4.3.2 直接序列
4.3.3 直接序列產生器
4.3.4 直接序列之性質
4.3.5 交互相關與高德碼
4.3.6 展頻電碼設計
4.4 雙偏置載波調變
結語
參考文獻說明
習題
第五章 導航衛星訊號
5.1 GPS訊號
5.1.1 傳統訊號
5.1.2 現代化訊號
5.2 Galileo訊號
5.2.1 Galileo導航資料結構
5.2.2 Galileo導航資料內容
5.2.3 Galileo訊號格式
5.3 GLONASS衛星訊號
5.4 北斗衛星訊號
5.5 QZSS訊號
5.6 SBAS訊號
結語
參考文獻說明
習題
第六章 衛星導航接收機
6.1 接收機概述
6.2 接收機前端
6.3 訊號擷取
6.3.1 相關運算
6.3.2 擷取之動作
6.3.3 擷取性能分析
6.3.4 快速擷取
6.4 訊號追蹤
6.4.1 鎖相迴路
6.4.2 載波之追蹤
6.4.3 電碼追蹤
6.4.4 多路徑效應
6.4.5 BOC訊號追蹤
6.5 軟體接收機
6.5.1 GPS/Galileo雙模軟體接收機
6.5.2 個人電腦軟體接收機
結語
參考文獻說明
習題
第七章 估測理論
7.1 參數估測方法
7.1.1 隨機變數之回顧
7.1.2 線性模式
7.1.3 最小平方法
7.1.4 最佳線性零偏置估測
7.1.5 最大似然估測
7.1.6 最小均方誤差估測
7.1.7 最大後驗估測
7.1.8 非線性模式
7.2 遞迴式估測
7.2.1 遞迴式最小平方估測
7.2.2 遞迴式貝式估測
7.3 狀態估測方法
7.3.1 隨機過程之回顧
7.3.2 動態模式
7.2.3 卡爾曼濾波器
7.2.4 擴展式卡爾曼濾波器
7.2.5 非線性濾波器
7.3 導航誤差
結語
參考文獻說明
習題
第八章 定位計算
8.1 GNSS之觀測量
8.1.1 GNSS基本觀測量
8.1.2 觀測量之誤差
8.2 觀測量之組合
8.2.1 平滑後之虛擬距離
8.2.2 一次差、二次差與三次差
8.2.3 雙頻訊號及其組合
8.3 絕對定位
8.3.1 解析型式定位法
8.3.2 加權最小平方法
8.3.3 卡爾曼濾波器定位方法
8.3.4 精度因子
8.3.5 都卜勒頻移之應用
8.3.6 精確單點定位
8.4 相對定位
8.4.1 整數未定值之解算
8.5 完整性監測
結語
參考文獻說明
習題
第九章 主從式定位
9.1 差分式定位
9.1.1 近域差分GNSS
9.1.2 廣域差分GNSS
9.2 主從式載波相位定位
9.2.1 RTK即時性動態定位技術
9.2.2 網路RTK技術
9.2.3 RTCM資料
9.3 輔助型GNSS接收機
9.4 雲端GNSS定位
結語
參考文獻說明
習題
附錄
參考文獻 附-1
1.1 導航基礎
1.1.1 地球
1.1.2 地圖
1.1.3 距離
1.1.4 方向
1.1.5 修正與定位線
1.2 導航簡史
1.3 世界各國導航衛星之發展
1.3.1 美國GPS
1.3.2 俄羅斯GLONASS
1.3.3 歐盟Galileo
1.3.4 中國北斗導航系統
1.3.5 星基增強系統與區域導航系統
1.4 導航系統性能要求
結語
參考文獻說明
習題
第二章 坐標與衛星軌道
2.1 坐標系統
2.1.1 地球慣性系統
2.1.2 地球固定系統
2.1.3 大地基準
2.1.4 本地水平系統
2.2 時間系統
2.3 衛星軌道
2.3.1 雙體系統之動態
2.3.2 克卜勒軌道元素
2.3.3 軌道之擾動
2.4 衛星星座
2.5 衛星軌道資料
2.5.1 NORAD資料
2.5.2 粗略星曆資料
2.5.3 導航星曆資料
2.5.4 精密星曆資料
結語
參考文獻說明
習題
第三章 訊號與數位調變
3.1 命定訊號
3.1.1 傅立葉轉換
3.1.2 離散序列
3.2 隨機訊號
3.2.1 隨機變數
3.2.2 隨機過程
3.2.3 功率頻譜密度
3.3 調變與通帶訊號
3.3.1 傳輸編碼
3.3.2 等效基帶訊號
3.3.3 類比調變
3.3.4 數位調變
3.4 系統與響應
3.5 數位訊號接收性能
結語
參考文獻說明
習題
第四章 通聯與展頻技術
4.1 通聯損益分析
4.1.1 無線電波與天線
4.1.2 通聯
4.1.3 GPS通聯分析
4.2 展頻系統
4.2.1 展頻調變
4.2.2 共享
4.3 展頻電碼
4.3.1 序列及其表示方式
4.3.2 直接序列
4.3.3 直接序列產生器
4.3.4 直接序列之性質
4.3.5 交互相關與高德碼
4.3.6 展頻電碼設計
4.4 雙偏置載波調變
結語
參考文獻說明
習題
第五章 導航衛星訊號
5.1 GPS訊號
5.1.1 傳統訊號
5.1.2 現代化訊號
5.2 Galileo訊號
5.2.1 Galileo導航資料結構
5.2.2 Galileo導航資料內容
5.2.3 Galileo訊號格式
5.3 GLONASS衛星訊號
5.4 北斗衛星訊號
5.5 QZSS訊號
5.6 SBAS訊號
結語
參考文獻說明
習題
第六章 衛星導航接收機
6.1 接收機概述
6.2 接收機前端
6.3 訊號擷取
6.3.1 相關運算
6.3.2 擷取之動作
6.3.3 擷取性能分析
6.3.4 快速擷取
6.4 訊號追蹤
6.4.1 鎖相迴路
6.4.2 載波之追蹤
6.4.3 電碼追蹤
6.4.4 多路徑效應
6.4.5 BOC訊號追蹤
6.5 軟體接收機
6.5.1 GPS/Galileo雙模軟體接收機
6.5.2 個人電腦軟體接收機
結語
參考文獻說明
習題
第七章 估測理論
7.1 參數估測方法
7.1.1 隨機變數之回顧
7.1.2 線性模式
7.1.3 最小平方法
7.1.4 最佳線性零偏置估測
7.1.5 最大似然估測
7.1.6 最小均方誤差估測
7.1.7 最大後驗估測
7.1.8 非線性模式
7.2 遞迴式估測
7.2.1 遞迴式最小平方估測
7.2.2 遞迴式貝式估測
7.3 狀態估測方法
7.3.1 隨機過程之回顧
7.3.2 動態模式
7.2.3 卡爾曼濾波器
7.2.4 擴展式卡爾曼濾波器
7.2.5 非線性濾波器
7.3 導航誤差
結語
參考文獻說明
習題
第八章 定位計算
8.1 GNSS之觀測量
8.1.1 GNSS基本觀測量
8.1.2 觀測量之誤差
8.2 觀測量之組合
8.2.1 平滑後之虛擬距離
8.2.2 一次差、二次差與三次差
8.2.3 雙頻訊號及其組合
8.3 絕對定位
8.3.1 解析型式定位法
8.3.2 加權最小平方法
8.3.3 卡爾曼濾波器定位方法
8.3.4 精度因子
8.3.5 都卜勒頻移之應用
8.3.6 精確單點定位
8.4 相對定位
8.4.1 整數未定值之解算
8.5 完整性監測
結語
參考文獻說明
習題
第九章 主從式定位
9.1 差分式定位
9.1.1 近域差分GNSS
9.1.2 廣域差分GNSS
9.2 主從式載波相位定位
9.2.1 RTK即時性動態定位技術
9.2.2 網路RTK技術
9.2.3 RTCM資料
9.3 輔助型GNSS接收機
9.4 雲端GNSS定位
結語
參考文獻說明
習題
附錄
參考文獻 附-1
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