GNSS Global Navigation Satellite Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Bernhard Hofmann-Wellenhof

出品人:

页数:516

译者:

出版时间:2007-12-18

价格:USD 79.95

装帧:Paperback

isbn号码:9783211730126

丛书系列:

图书标签:

• GNSS
• GPS
• GNSS
• 卫星导航
• 全球导航卫星系统
• 定位
• 导航
• 测量
• 无线通信
• 空间技术
• 地理信息系统
• 工程学

《星辰的指引：导航技术百年图景》 本书并非一本介绍全球导航卫星系统（GNSS）具体技术原理的书籍，而是对人类近百年来导航技术发展历程进行一次宏观梳理与深度回望。它将带领读者穿越时空，探索那些塑造我们今日出行方式的智慧结晶，以及驱动人类不断突破地理束缚的求索精神。 第一章：远古的星图与海的呼唤 在GNSS出现之前，人类早已开启了探索未知、丈量世界的漫漫征途。本章将追溯人类最古老的导航方式：依赖日月星辰的观测。从古代的观星台到航海家手中的六分仪，我们将深入了解这些朴素却无比智慧的工具，如何赋予了早期探险家穿越茫茫大海、横跨广袤大陆的勇气与能力。我们会讲述那些伟大的航海家，如何在星辰的指引下，发现新大陆，绘制世界地图，将人类的认知边界不断拓展。同时，本章也会触及一些早期的机械导航设备，如陀螺仪的雏形，为后来的技术革新埋下伏笔。 第二章：无线电的黎明与空中的脉搏 进入20世纪，科学技术的飞速发展为导航领域带来了革命性的变化。本章将重点聚焦无线电导航技术的兴起。从早期的无线电信标系统，到二战期间发展成熟的雷达与LORAN（长程导航系统），我们将详细阐述这些技术如何利用电磁波的传播特性，为飞机、船舶提供更为精确和可靠的定位信息。我们会探讨这些技术在军事和民用领域的广泛应用，以及它们如何克服天气、视线等传统导航方法的局限性。此外，本章还将介绍一些早期电子计算和信号处理技术的发展，它们是构建更复杂导航系统的基石。 第三章：从实验室到天空：卫星导航的梦想起源 虽然本书不详述GNSS的具体技术，但我们不能忽视其孕育的土壤。本章将回溯卫星导航概念的早期探索和理论基础的建立。我们将探讨早期科学家和工程师们如何构想利用人造卫星进行全球定位的可能性，以及早期的人工卫星技术如何为这一宏大设想提供技术支持。我们将介绍一些关键的科学突破，例如精确计时技术、轨道力学计算以及信号传输理论的发展，这些都是卫星导航系统得以实现的必要条件。本章将侧重于理念的形成和技术萌芽，而非具体的系统建设。 第四章：无形的网络：导航技术融合的时代 进入21世纪，单一的导航技术已难以满足日益增长的需求。本章将呈现导航技术如何走向融合与协同。我们将看到，虽然GNSS在现代导航中占据核心地位，但传统的导航技术并未被淘汰，而是与GNSS相互补充、协同工作。例如，惯性导航系统（INS）如何在GNSS信号受阻时提供持续的定位，如何与GNSS结合以提高精度和鲁棒性。我们还会探讨电子海图、地形匹配、视觉导航等多元化技术的演进，以及它们如何与GNSS形成一个更加强大和智能的导航生态系统。本章将强调的是不同技术之间的相互作用和增益效应。 第五章：无处不在的导航：未来展望与人文关怀 导航技术的发展不仅仅是技术的进步，更是深刻地改变着人类的生活方式和社会结构。本章将探讨导航技术在各个领域的广泛渗透，例如智能交通、精准农业、灾害应急、科学研究，以及我们日常使用的智能手机中的定位应用。我们将思考，在导航技术日益普惠的今天，它所带来的便利性、效率提升，以及由此引发的关于隐私、数据安全、技术公平等方面的社会议题。最后，本章将展望导航技术的未来发展趋势，例如更高精度、更低功耗、更强抗干扰能力的系统，以及与人工智能、物联网等新兴技术的深度融合，勾勒出导航技术如何在更广阔的领域指引人类前行的宏大图景。 《星辰的指引：导航技术百年图景》是一次对人类探索精神的致敬，一次对智慧结晶的致敬。它希望通过梳理导航技术的百年发展脉络，让读者深刻理解我们如今所享受的便利背后，蕴藏着多少先人的智慧、多少技术的积累，以及对未来无限的憧憬。本书旨在提供一个广阔的视野，让读者在了解导航技术演进的同时，也能思考其深远的人文意义。

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这本《GNSS Global Navigation Satellite Systems》的厚度和严谨度，完全对得起它这个响亮的名字。初翻目录，我就知道这不是那种肤浅的科普读物，而是真正想深入研究卫星导航技术的人的案头必备。它对GNSS系统的历史演变、核心原理的阐述，简直就像是把整个卫星定位领域的知识体系给硬生生地“拆开重组”了一遍。比如，它对不同星座（GPS、GLONASS、Galileo，甚至北斗）的信号结构差异进行对比分析时，那种细致入微，让人不得不佩服作者对细节的掌控。我记得尤其深入研究了其中关于“相对论效应校正”的那几章，作者没有停留在给出公式，而是花了大量篇幅解释了为什么这些校正至关重要，以及在实际工程中如何根据不同的用户接收机精度要求进行取舍。读完这些部分，你会感觉自己仿佛站在地面控制中心，亲自处理着从卫星发射到信号接收的每一个环节。对于任何想要从事精密定位、测绘、或者高精度授时领域的工程师和研究人员来说，这本书提供的理论基础是极其扎实和全面的，可以说，它构建了一个坚不可摧的知识框架。

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说实话，一开始我抱着试试看的心态翻开这本书，没想到它在“信号处理与抗干扰”这一块的内容，简直是教科书级别的范本。现在的应用环境越来越复杂，城市峡谷、电磁干扰、恶意欺骗（Spoofing）层出不穷，传统GNSS的脆弱性日益凸显。这本书并没有回避这些难题，反而将其作为重点章节进行了深入剖析。作者对接收机端的数字信号处理流程描述得非常清晰，从前置滤波到载波锁定，再到数据解调，每一步骤的数学模型和实现难点都交代得明明白白。更让我惊喜的是，它还引入了先进的抗干扰技术，比如自适应波束形成和盲源分离技术在GNSS信号增强中的应用案例。我特别留意了关于“多径效应”的章节，作者不仅仅是列举了问题，还提供了多种基于接收机端和外部辅助信息的抑制算法，这对于在复杂电磁环境中追求厘米级甚至毫米级定位精度的应用场景，具有极高的指导价值。读完这些，我才真正理解，GNSS的未来不仅仅在于卫星本身，更在于地面接收机的“智慧”。

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要评价这样一本专业巨著，不能不提它在未来技术展望方面的布局。GNSS技术并非停滞不前，融合定位、量子导航等前沿概念层出不穷。这本书对这些趋势的把握是相当敏锐和前瞻性的。它专门开辟了章节来讨论多传感器融合（尤其是与惯性测量单元IMU、视觉里程计的紧密结合），并详细分析了不同信息源数据融合的最佳时机和融合层级（松耦合、紧耦合到超级紧耦合）。作者的观点非常中肯，即单一GNSS系统的局限性已成为瓶颈，未来的高可靠性定位必须依赖于一个“异构网络”。这种对系统性思维的强调，使得这本书超越了一般的“技术手册”范畴，更像是一本关于“未来定位基础设施”的战略蓝图。它激发了我思考如何将目前掌握的GNSS知识迁移到更广阔的自主系统（如自动驾驶、无人机集群）的定位决策模块中去。

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这本书的体量巨大，内容密度极高，但最难得的是，它在理论的深邃和工程实践的可操作性之间找到了一个非常微妙的平衡点。举个例子，在谈论到GNSS数据产品和数据服务接口时，它没有停留在高层概念的描述上，而是直接引用了RINEX（Receiver Independent Exchange Format）文件的具体规范和数据字段的含义。对于习惯了直接与原始观测数据打交道的专业人士来说，这种“硬核”的资料是无价之宝。我甚至发现书中附带了一些经典的算法伪代码，虽然没有提供完整的软件实现，但其逻辑清晰的结构足以让一个有编程经验的人快速理解核心算法的流程，比如卡尔曼滤波在状态估计中的具体应用。当我对比我之前看过的其他一些偏向理论推导的文献时，这本书的实用性简直是碾压性的。它更像是一位经验丰富的老工程师，在你面前不厌其烦地拆解一个个技术难题，告诉你“这样做是为什么，那样做是后果是什么”。

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与其他同行书籍相比，《GNSS Global Navigation Satellite Systems》在数据的权威性和引用的全面性上表现得尤为突出。我注意到作者对引用文献的选择极为审慎，大量采用的是来自国际权威标准组织（如ITU、ISO）的官方文件以及顶尖学术期刊的最新研究成果。这保证了书中所述原理和参数的实时性和准确性。在阅读过程中，我发现它对不同GNSS系统在“时间同步”方面的差异性处理，提出了一个非常精妙的对比框架。例如，GPS的伪距观测值如何被用于电离层模型修正，而Galileo则利用了额外的信号进行双频修正，这些细微差别，在影响最终定位精度毫厘之间，却反映了设计哲学上的根本不同。这本书不仅仅是知识的堆砌，更是一种思维方式的引导，它教会读者如何从系统设计的宏观角度去审视每一个技术细节的合理性。这是一部需要反复研读、常读常新的工具书。

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