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第1章 卫星导航系统概述1

1.1 卫星导航与PNT体系1

1.2 主要卫星导航系统概况4

1.2.1 子午卫星导航系统4

1.2.2 美国GPS卫星导航系统7

1.2.3 俄罗斯GLONASS卫星导航系统11

1.2.4 中国北斗卫星导航系统12

1.2.5 欧洲Galileo卫星导航系统14

1.2.6 其他卫星导航系统15

参考文献16

第2章 卫星导航用户终端测试技术概论17

2.1 卫星导航用户终端测试的基本原理17

2.2 卫星导航用户终端测试的作用和意义21

2.3 卫星导航用户终端测试的发展与应用22

2.3.1 卫星导航测试系统24

2.3.2 卫星导航信号模拟源31

2.3.3 组合导航测试设备33

2.3.4 差分导航测试设备35

2.3.5 射频模块测试设备36

2.3.6 A-GNSS导航产品测试40

参考文献46

第3章 卫星导航系统空间段仿真的数学原理47

3.1 概述47

3.2 空间段仿真组成与基本原理48

3.3 常数与参数库51

3.4 时空计算模型52

3.4.1 时间系统模型52

3.4.2 时间系统变换关系53

3.4.3 坐标系统模型54

3.4.4 坐标系统变换关系55

3.4.5 时空系统的应用方案58

3.5 轨道仿真模型58

3.5.1 力模型58

3.5.2 积分器模型66

3.5.3 姿态模型69

3.5.4 轨道模型精度分析71

3.5.5 轨道模型应用方案71

3.6 星座仿真模型73

3.6.1 常规星座仿真模型73

3.6.2 特殊星座仿真模型75

3.6.3 卫星轨道误差控制模型76

3.6.4 卫星轨道模型应用方案76

3.7 导航卫星PVT仿真模型76

3.7.1 卫星位置计算模型76

3.7.2 卫星速度计算模型78

3.7.3 卫星加速度计算模型79

3.7.4 卫星加加速度计算模型79

3.8 导航卫星钟差仿真模型79

参考文献81

第4章 卫星导航系统环境段仿真的数学原理83

4.1 概述83

4.2 电离层仿真模型84

4.2.1 模型组成与基本原理84

4.2.2 电离层延迟模型算法85

4.2.3 电离层映射函数算法97

4.2.4 电离层延迟模型精度分析98

4.2.5 电离层延迟仿真应用方案100

4.3 对流层仿真模型102

4.3.1 模型组成与基本原理102

4.3.2 对流层延迟模型算法104

4.3.3 对流层映射函数算法110

4.3.4 对流层延迟误差精度分析113

4.3.5 对流层延迟仿真应用方案116

4.4 多路径延迟仿真模型118

4.4.1 模型组成与基本原理118

4.4.2 卫星信号多路径延迟类型120

4.4.3 卫星导航信号多路径效应特性121

4.4.4 基于几何模型的多路径延迟模型算法124

4.4.5 基于函数拟合的多路径延迟模型算法128

参考文献134

第5章 卫星导航系统用户段仿真的数学原理135

5.1 概述135

5.2 导航电文仿真模型136

5.2.1 导航电文模型结构136

5.2.2 导航电文参数拟合算法150

5.3 用户观测值仿真模型153

5.3.1 卫星可见性计算153

5.3.2 伪距仿真模型158

5.3.3 载波相位仿真模型159

5.3.4 信号功率仿真模型160

5.4 用户轨迹仿真模型167

5.4.1 模型基本原理与组成167

5.4.2 静态轨迹模型168

5.4.3 车辆运动轨迹模型169

5.4.4 舰船运动轨迹模型170

5.4.5 飞机运动轨迹计算模型174

5.4.6 导弹运动轨迹计算模型178

5.4.7 特殊运动轨迹计算模型180

5.5 广域差分与完好性仿真模型183

5.5.1 模型组成与基本原理183

5.5.2 模型算法184

5.6 惯导数据仿真模型186

5.6.1 惯性导航模型误差建模187

5.6.2 惯性解算仿真器模型189

参考文献193

第6章 卫星导航用户终端测试信号模型195

6.1 卫星导航信号体制的频率规划195

6.2 卫星导航系统主要信号体制197

6.2.1 BPSK/QPSK信号调制体制197

6.2.2 BOC信号调制体制201

6.3 GPS导航信号模型213

6.3.1 L1C/A信号215

6.3.2 P（Y）码215

6.3.3 L1C信号217

6.3.4 L2C信号221

6.3.5 L5信号222

6.4 北斗系统导航信号模型224

6.5 GLONASS系统导航信号模型226

6.6 Galileo系统导航信号模型230

6.6.1 概述230

6.6.2 信号调制体制232

6.6.3 测距码结构236

6.6.4 导航电文结构246

参考文献247

第7章 卫星导航测试信号精密生成技术248

7.1 高动态信号模拟理论248

7.1.1 直接数字频率合成基本原理248

7.1.2 DDS杂散噪声分析和抑制方法253

7.1.3 基于混合字长DDS的高动态模拟技术260

7.1.4 高动态信号模拟下DDS截断误差的高精度修正261

7.2 卫星导航信号模拟的关键技术指标263

7.2.1 卫星导航信号模拟精度263

7.2.2 卫星导航信号模拟质量264

7.2.3 卫星导航信号动态特性265

7.3 高精度数字波形延迟理论265

7.3.1 基本原理265

7.3.2 FIR滤波器的近似逼近268

7.3.3 分数插值延迟滤波器的设计272

7.3.4 高分辨率延迟滤波器的设计276

7.3.5 延迟滤波与NCO产生信号的比较278

7.4 导航卫星信号精密信号生成技术280

7.4.1 导航卫星基带信号生成技术280

7.4.2 导航卫星射频信号调制技术283

7.5 可重构卫星导航信号模拟源体系结构290

7.5.1 SNWA体系架构291

7.5.2 模块化可重构的SNWA硬件结构294

7.5.3 导航信号动态波形部署技术296

7.6 卫星导航信号精密生成误差分析296

7.6.1 基带信号相位误差分析296

7.6.2 基带信号幅度量化误差分析306

7.6.3 DAC电路特性的影响307

7.6.4 射频通道误差分析309

7.6.5 延迟参数的精度分析311

参考文献315

第8章 卫星导航模拟源校准与溯源技术318

8.1 概述318

8.2 卫星导航信号模拟源指标体系319

8.3 基于通用仪器的测量校准技术320

8.3.1 关键指标通用仪器测量方法320

8.3.2 关键指标测量及结果分析326

8.4 卫星导航信号模拟源溯源技术331

8.4.1 卫星导航设备溯源331

8.4.2 基于MAP的导航信号模拟源溯源方案332

8.4.3 导航信号模拟源关键指标溯源实现336

参考文献342