《机载GNSS动态定位定速与定姿理论及应用》是系统介绍机载平台下利用全球导航卫星系统进行动态定位、定速、定姿理论方法及典型应用研究的专著。全书共分为11章。第1章为绪论。第2章为机载动态定位中对流层延迟误差的处理方法。第3章为机载动态定位中粗差的处理方法。第4章为卫星钟差的实时预报方法。第5章为自适应换站方法及在长距离机载动态定位中的应用。第6章为定速方法。第7章为定姿方法。第8章为基于地基增强技术的实时动态定位原理与方法。第9章为GNSS/INS组合导航数据处理方法。第10章为机载动态数据处理软件。第11章为结论与展望。
《机载GNSS动态定位定速与定姿理论及应用》可作为测绘、地理信息、规划、自然资源等专业相关人员、研究生的参考
航空测量技术是传统地面测量技术和现代卫星测量技术的有益补充，它相对于地面测量技术具有更高的工作效率，相对卫星测量技术具有更高的自由度和灵活性，因此得到了广大测量工作者的青睐。近年来，随着无人机、飞艇、动力三角翼等小型飞行器的普及与推广，进一步降低了机载测量平台成本，推动了该技术的广泛应用。而精确测定机载测量平台的位置、速度、姿态等运动信息，是航空测量的核心技术，它是保证航空测量成果精度及可靠度的关键。目前基于全球导航卫星系统（global navigation satellite system，GNSS）的载体动态定位技术已较为成熟，但基于GNSS技术的载体速度及姿态测量理论与方法还亟待进一步完善和发展。尤其是针对机载测量平台这一特定运动载体，如何利用GNSS技术实现载体位置、速度和姿态信息的精确获取，还急需系统深入的研究。
本书基于笔者主持的国家自然科学基金项目（41874039，41404033）、中国博士后科学基金一等资助项目（2013M532135）、国家科技基础性工作专项子课题（2015FY310200）等项目的研究工作，结合笔者在德国地学研究中心和澳大利亚皇家墨尔本理工大学访学期间的阶段性研究成果，以机载GNSS动态数据的处理理论和方法为核心，以精确测定机载测量平台的位置、速度和姿态等运动信息为主线，结合大量实际航空测量中的GNSS数据处理实例，开展机载测量环境下GNSS观测数据误差处理、长距离飞行中基准站的自适应更换、基于载波和多普勒观测值融合的载体速度测定、基于抗差卡尔曼滤波的载体姿态测定等理论方法研究和实例分析。本书的技术内容属于卫星导航定位技术领域的理论与应用技术研究，既可作为本科高年级学生学习卫星导航定位相关知识的参考书，也可以作为研究生深入科研以及企业软硬件研发人员、生产一线的测量工作者的重要参考资料。
本书共分11章，第1章为绪论，概述本书编写的主要目的、相关技术的研究现状与发展趋势，以及本书的主要内容和章节安排，使读者对本书内容有概要了解；第2章为机载动态定位中对流层延迟误差的处理方法，主要针对航空测量中基准站与流动站高程相差大，无法通过差分方式有效消除对流层延迟误差，提出了一种新的处理方法——投影延拓法；第3章为机载动态定位中粗差的处理方法，针对机载GNSS数据采样频率高、数据量大的特点，提出了一种粗差探测与抗差估计相结合的粗差处理策略；第4章为卫星钟差的实时预报方法，针对GPS和BDS不同类型卫星钟的钟差变化特性，提出了“基于非平稳时序模型的GPS卫星钟差实时预报方法”和“顾及钟差参数之间相关性的BDS卫星钟差实时预报方法”；第5章主要为参考站自适应更换方法，为避免因长距离飞行导致飞机离基准站距离过远，致使定位精度下降，介绍了一种参考站自适应更换方法；第6章为GNSS定速方法，在全面分析现有GNSS定速方法基础上，提出了一种更加稳健的定速方法——综合法定速；第7章为GNSS定姿方法，为提高GNSS独立定姿能力，提出了一种基于抗差自适应卡尔曼滤波的GNSS定姿方法；第8章为基于GNSS地基增强技术的实时动态定位原理与方法，阐述了地基增强技术和实时动态定位技术的基本原理，并结合中国矿业大学北斗数据处理与分析中心的建设实例，介绍了实时位置服务系统的设计方法；第9章为GNSS/INS组合导航数据处理方法，介绍了一种基于位置、速度及姿态全息融合的GNSS与INS组合导航方法；第10章为机载GNSS动态数据处理软件，介绍了笔者研发的两个大型机载GNSS数据处理软件，对软件的主要功能、用户操作流程、常见错误处理方法等进行了详细介绍，并结合大量的算例演示了软件的各项功能与性能；第11章为结论与展望，总结本书的主要内容，并对该领域的研究方向与发展进行了设想与展望。
本书编写得到了山东大学徐天河教授的大力帮助，相关成果都是在徐天河教授指导下完成；同时本书得到了博士生杨旭、胡超，硕士生毛亚、苗伟的大力协助；并且编写期间，获得了江苏省双创团队人才项目的经费支持，在此表示真诚的感谢。由于作者水平有限，书中错误与不当之处在所难免，恳请读者批评指正。
第1章 绪论
§1．1 概述
§1．2 研究现状
§1．3 主要内容
第2章 机载动态定位中对流层延迟误差的处理方法
§2．1 引言
§2．2 对流层延迟误差的形成原理
§2．3 对流层延迟误差的改正方法
§2．4 延拓投影法
§2．5 本章小结
第3章 机载动态定位中粗差的处理方法
§3．1 引言
§3．2 常用的粗差处理方法
§3．3 粗差对GNSS动态相对定位的影响分析
§3．4 粗差探测与抗差估计相结合的处理方法
§3．5 本章小结
第4章 卫星钟差的实时预报方法
§4．1 引言
§4．2 常用的预报模型及预报精度比较
§4．3 GPS卫星钟差的特性分析
§4．4 基于非平稳时序模型卫星钟差预报方法
§4．5 算例及分析
§4．6 相关性对北斗卫星钟差预报精度影响研究
§4．7 北斗三号试验卫星的钟差评估及预报
§4．8 本章小结
第5章 自适应换站方法及在长距离机载动态定位中的应用
§5．1 引言
§5．2 参考卫星更换方法
§5．3 自适应换站算法的基本原理
§5．4 算例及分析
§5．5 本章小结
第6章 GNSS定速方法
§6．1 引言
§6．2 常用的GNSS定速方法及对比分析
§6．3 综合法定速的基本原理
§6．4 算例与分析
§6．5 本章小结
第7章 GNSS定姿方法
§7．1 引言
§7．2 现有的GNSS定姿方法分析
§7．3 基于抗差卡尔曼滤波的GNSS定姿方法
§7．4 算例与分析
§7．5 本章小结
第8章 基于GNSS地基增强技术的实时动态定位原理与方法
§8．1 引言
§8．2 差分GNSS定位技术
§8．3 地基增强网络RTK技术
§8．4 精密单点定位技术
§8．5 区域／广域增强的PPP-RTK技术
§8．6 实时精密定位服务系统设计
§8．7 本章小结
第9章 GNSS/INS组合导航数据处理方法
§9．1 引言
§9．2 组合定位中的卡尔曼滤波
§9．3 机载高精度GPS／INS组合导航的数学模型
§9．4 机载高精度GPS／INS定位、定速与定姿软件开发
§9．5 BDS/SINS组合导航理论
§9．6 伪距、伪距率组合理论
§9．7 北斗卫星信号
§9．8 本章小结
第10章 机载GNSS动态数据处理软件
§10．1 引言
§10．2 XHGNSS软件的总体设计
§10．3 XHGNSS软件操作说明
§10．4 数据测试及分析
§10．5 常见错误与处理方法
§10．6 CASM PIG-I软件总体设计
§10．7 CASM PIG-I软件主要函数
§10．8 CASM PIG-I软件的输入与输出
§10．9 CASM PIG-I软件操作说明
§10．10 CASM PIG-I数据测试及分析
§10．11 本章小结
第1 1章 结论与展望
§11．1 主要结论
§11．2 研究展望
参考文献
书单推荐
