导航时空基准

目录
“导航与时频技术丛书”序
前言
第1章绪论1
1.1导航与定位1
1.1.1导航1
1.1.2定位2
1.1.3导航与定位的关系2
1.2卫星导航系统3
1.2.1美国的GPS 3
1.2.2俄罗斯的GLONASS5
1.2.3欧洲的Galileo6
1.2.4我国的北斗卫星导航系统8
1.3时空观10
1.3.1绝对时空观11
1.3.2相对时空观12
1.4时空基准的概念14
1.5时空基准的作用14
1.5.1坐标基准的作用14
1.5.2时间基准的作用15
1.6时空基准的发展和现状16
1.6.1坐标基准的发展16
1.6.2时频基准的现状20
第2章空间基准基础知识26
2.1坐标系的定义26
2.2地球椭球和参考椭球27
2.3坐标系的不同表示形式29
2.3.1空间直角坐标系29
2.3.2球面坐标系30
2.3.3大地坐标系30
2.3.4地理坐标系33
2.3.5载体坐标系33
2.4坐标系间的坐标转换34
2.4.1布尔莎模型35
2.4.2布尔莎模型参数的求解37
2.4.3四元数37
2.5天球及其主要圈、点、线39
2.5.1天球的定义39
2.5.2黄道和黄极40
2.5.3二分点和二至点40
2.6岁差和章动41
2.6.1岁差41
2.6.2章动42
2.7极移43
第3章天球参考系45
3.1参考系和参考框架45
3.2导航中的基本坐标系46
3.2.1天球参考系的定义47
3.2.2地固参考系的形式47
3.3天球参考框架48
3.3.1运动学天球参考框架48
3.3.2动力学天球参考系52
3.4国际天球参考系和国际天球参考框架55
3.4.1天文常数系统55
3.4.2国际天球参考系55
3.4.3国际天球参考框架56
3.5常用天球坐标系及其转换58
3.5.1瞬时极天球坐标系58
3.5.2岁差与章动的影响58
3.5.3协议天球坐标系的定义和转换60
第4章地球参考系65
4.1地球参考系的定义65
4.1.1理论定义65
4.1.2近似定义66
4.1.3协议定义67
4.2协议地球坐标系的定义68
4.2.1瞬时极地球坐标系69
4.2.2协议地球坐标系69
4.3协议天球坐标系与协议地球坐标系的转换70
4.3.1瞬时极天球坐标系和瞬时极地球坐标系70
4.3.2固定极地球坐标系和瞬时极地球坐标系71
4.3.3协议天球坐标系和协议地球坐标系72
4.4协议地球参考框架的建立72
4.4.1对CTRF的要求73
4.4.2综合多种技术建立协议地球参考框架74
4.5协议地球参考框架的维持76
4.5.1地面点位的综合表示76
4.5.2板块运动的影响和改正77
4.5.3局部地壳形变的影响和改正77
4.5.4冰后回弹的影响77
4.5.5海洋负载潮汐形变82
4.5.6大气负载形变82
4.5.7极潮引起的地壳形变82
4.5.8各种地面沉降83
4.5.9突发性地壳形变84
4.5.10地球质心运动的影响和改正84
第5章国际地球参考框架88
5.1关于IERS88
5.1.1IERS的产生背景88
5.1.2IERS的主要功能89
5.1.3IERS的构成90
5.2ITRF的介绍91
5.2.1ITRF的定义和发展92
5.2.2ITRF基准定义的实现95
5.3ITRF200897
5.4ITRF2014100
第6章卫星导航常用空间基准105
6.1IGS参考框架105
6.2GPS坐标基准WGS 84106
6.2.1 WGS 84的定义106
6.2.2WGS 84的实现107
6.2.3WGS 84椭球及相关常数107
6.2.4WGS 84的精化108
6.3GLONASS坐标基准PZ-90111
6.4伽利略地球参考框架113
6.52000中国大地坐标系113
6.5.1CGCS2000的历史背景114
6.5.2CGCS2000的理论定义115
6.5.3CGCS2000参考椭球的定义116
6.5.4CGCS2000的实现117
6.6其他区域地心参考框架118
6.7我国常用的坐标系统119
6.7.11954年北京坐标系119
6.7.21980年国家大地坐标系120
6.7.31954年北京坐标系（整体平差转换值）121
6.7.4地心一号坐标系122
6.7.5地心二号坐标系123
第7章垂直基准124
7.1高程基准124
7.1.1参考面124
7.1.2大地位数125
7.1.3正高基准125
7.1.4正常高基准126
7.1.5大地高基准126
7.1.61985国家高程基准127
7.2海洋基准127
7.2.1海洋基准的分类128
7.2.2海岸带区域海洋测绘垂直基准的转换技术129
7.3国外的垂直基准131
第8章时间和时间系统135
8.1时间的重要性135
8.2时间的定义136
8.3时间基准137
8.4时钟的发展139
8.4.1圭表139
8.4.2日晷139
8.4.3沙漏141
8.4.4机械钟142
8.4.5原子钟142
8.5时钟的主要指标143
8.5.1钟差143
8.5.2频率偏差143
8.5.3频率漂移率144
8.5.4准确度与频率准确度145
8.5.5频率稳定度146
8.6常用时间系统146
8.6.1世界时系统146
8.6.2历书时149
8.6.3原子时149
8.6.4协调世界时151
8.6.5力学时152
第9章卫星导航常用时间基准155
9.1时间频率的重要作用155
9.2时间系统框架的定义155
9.2.1时频基准156
9.2.2守时系统156
9.2.3授时系统156
9.2.4覆盖范围157
9.3GNSS常用时间系统157
9.3.1GPS的时间基准GPST157
9.3.2儒略日和儒略年159
9.3.3GLONASS的时间基准UTC（SU）160
9.3.4Galileo的时间基准GST160
9.3.5北斗卫星导航系统的时间基准BDT161
9.4时频系统的发展162
9.4.1时频系统的结构163
9.4.2美国时频系统的发展164
9.4.3俄罗斯时频系统的发展166
9.4.4其他国家时频系统的发展167
9.4.5我国时频系统的发展168
9.5原子钟技术的发展169
9.6时间比对技术的发展171
9.6.1基于卫星的时间比对技术172
9.6.2长波时间比对技术173
9.6.3短波时间比对技术174
9.7守时理论的发展175
9.7.1原子钟性能分析理论的发展176
9.7.2守时算法的发展177
参考文献180