前言
卫星导航系统能够为地球表面和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务,是拓展人类活动、促进社会发展的重要空间基础设施,为人类带来了巨大的社会和经济效益。
1994年,中国启动了北斗卫星导航试验系统的工程建设。在2000,我国建成了北斗卫星导航试验系统,标志着中国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。北斗卫星导航系统是中国自主研发的定位系统,为本国及相邻国家提供定位﹑导航和授时服务。该系统的建立使我们摆脱了对GPS及其他定位系统的依赖,维护了国家的安全,体现了国家实力。它的快速发展不仅可以促进国家的经济建设,也提高了中国在世界的地位。
2015年3月31日,新一代北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射升空,卫星顺利进入预定轨道。这颗卫星的发射成功标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。根据中国“十三五”计划,到2020年,北斗卫星导航系统的卫星数量将由20颗扩大到35颗。将建成由5颗地球同步静止轨道(GEO)卫星、3颗倾斜地球同步轨道(IGSO)卫星和27颗中圆地球轨道(MEO)卫星组网而成的全球北斗卫星导航系统,实现全球覆盖,并且国内精度达到2.5 m,这也将使北斗产业化应用空间打开,并得到迅速发展。
2018年11月19日,北斗三号系统第18和19颗中圆地球轨道组网卫星的成功发射,标志着我国北斗三号基本系统星座部署圆满完成。将向“一带一路”国家和地区提供基本导航服务,迈出从区域走向全球的关键一步。
目前,国内外出版了相当多的卫星导航定位系统的书籍,但大多以GPS系统为主要内容,北斗卫星导航系统的著作却不多。为了普及北斗卫星导航系统的技术和知识,促进北斗系统的应用和推广,出版一本以北斗卫星导航系统为主要内容的书籍很有必要。本书是作者在多年卫星导航技术高等教育教学与科研工作的基础上,根据北斗卫星导航系统的相关技术文件,将卫星导航理论与北斗系统相融合撰写而成的,可以作为通信、雷达、导航、测控等专业高年级本科生和研究生相关课程的教材,以及导航或相关专业领域科技工作者的参考书籍。
本书共8章,主要内容包括:绪论、空间坐标系统与时间系统、卫星的运动与星历、北斗导航卫星信号、北斗系统定位原理、北斗卫星导航接收机、BDS信号的捕获与跟踪、GPS系统和其他卫星导航系统等。
本书在皮亦鸣教授的主持下撰写而成。第1章由皮亦鸣撰写,第2~7章由范录宏撰写,第8章由李晋撰写。全书由李晋统稿并完成文字校对,由范录宏整体修改、定稿。
本书的出版得到了电子科技大学的支持,在编写的过程中得到了电子科技大学信息与通信工程学院曹宗杰教授、闵锐副教授的指导和帮助,在此表示诚挚的谢意。同时,感谢电子工业出版社王羽佳和李宏日编辑为本书的出版给予的大力支持。
本书涉及内容广泛,北斗系统还在不断完善和发展中,加之作者水平有限,书中难免有错误和疏漏,敬请读者批评指正。
作 者
2020年1月于成都