《導航定位基礎》主要針對衛星導航和慣性導航，兼顧天文導航、無線電導航以及其他導航的定位方法（如信息匹配導航），對所涉及的基礎性知識進行綜合介紹，具體包括導航定位概述、坐標系統與時間系統、慣性導航基礎、導航衛星軌道基礎、導航定位數據處理基礎、地球重力場與地磁場、地圖投影的基本概念等。
前言
第1章 導航定位概述
1.1 導航的概念
1.2 導航定位技術的發展歷程
1.3 主要導航定位方法的基本原理
1.3.1 天文導航
1.3.2 無線電導航定位
1.3.3 衛星導航定位
1.3.4 慣性導航
1.3.5 組合導航
1.4 本書的內容組織
第2章 坐標系統與時間系統
2.1 地球坐標系
2.1.1 地球形狀與參考橢球
2.1.2 大地坐標系
2.1.3 天文坐標系
2.1.4 幾個相關概念
2.1.5 地心地固坐標系
2.1.6 我國的地球坐標系簡介
2.2 地心慣性坐標系
2.2.1 天球的基本概念與天球坐標系
2.2.2 地心慣性坐標系
2.3 其他常用坐標系
2.3.1 當地水平坐標系
2.3.2 載體坐標系
2.3.3 載體坐標系與當地水平坐標系的轉換
2.4 時間系統
2.4.1 世界時系統
2.4.2 原子時系統
第3章 慣性導航基礎
3.1 剛體在空間角位置的表示
3.1.1 方向余弦表示法
3.1.2 歐拉角表示法
3.2 動量矩?動量矩定理及歐拉動力學方程
3.2.1 剛體的轉動慣量
3.2.2 動量矩及動量矩定理
3.3 復合運動?科氏加速度?比力
3.3.1 復合運動及科氏加速度
3.3.2 比力
3.4 舒勒原理
3.5 Sagnac效應
第4章 導航衛星軌道基礎
4.1 衛星運動的二體問題軌道
4.1.1 開普勒三定律
4.1.2 衛星的軌道根數
4.1.3 衛星軌道的三種近點角及其關系
4.1.4 二體問題下的衛星位置與速度計算
4.2 導航衛星軌道的攝動影響
4.2.1 地球非球形引力攝動
4.2.2 日、月引力攝動
4.2.3 太陽光壓攝動
4.2.4 潮汐攝動
4.2.5 導航衛星軌道的攝動綜合影響
4.3 導航衛星的廣播星歷及衛星位置計算
第5章 導航定位數據處理基礎
5.1 測量誤差與測量精度的基本概念
5.1.1 測量誤差
5.1.2 偶然誤差的特性與精度指標
5.2 協方差傳播
5.2.1 協方差傳播
5.2.2 協因數陣及協因數傳播
5.3 最小二乘法
5.4 卡爾曼濾波
第6章 地球重力場與地球磁場
6.1 地球重力場
6.1.1 重力及重力位函數
6.1.2 地球的正常重力場與正常重力
6.2 地球磁場
6.2.1 地磁要素與地磁場構成
6.2.2 地磁場空間分布的表示方法
第7章 地圖投影的基本概念
7.1 地圖投影的變形與地圖投影的分類
7.1.1 地圖投影變形
7.1.2 地圖投影的分類
7.2 常用地圖投影的基本概念
7.2.1 墨卡托投影
7.2.2 高斯投影
7.2.3 蘭勃特投影
參考文獻
《導航定位基礎》：
1.2導航定位技術的發展歷程
導航定位的歷史與人類自身發展的歷史一樣久遠。人類的導航定位活動源自于其生活和生產的需要。陸地上的導航定位最早發生在人類祖先外出尋找食物或狩獵的過程中，那時，他們通常在沿途設置一些特殊的“標記”來解決回家迷路的問題。隨著探索遙遠地域的愿望與行動的出現，他們則通過觀察和利用自然地標（如山峰、河流、樹木、巖石等）以及自然天體（恒星）來解決導航定位問題，這也使得他們能夠翻越高山、跨越河流。
人類的航海活動極大地促進了導航定位技術的發展。早期的海上航行，船員們白天主要是利用眼睛觀測并保持海岸線始終在其視線之內來完成導航任務，這種方法后來被稱為海岸線導航（CoastalNavigation）。如果需要在夜間航行，他們則通過觀測和參考天上星體來進行定位。通過測量特定的恒星與地平線的夾角，可以直接得到所在位置的緯度，這就是早期的天文導航。大約在公元前2世紀，人類歷史上出現了第一部與航海有關的星歷（Ephemeris）以及星盤（Astrolabes）。然而，由于缺乏海圖，在海上航行中確定位置過程仍然是一件很復雜事情，甚至人們無法知道其在海上的具體位置。為此，人們繪制出了描述海岸、陸地標志和船舶停靠地的圖表供海岸線導航使用。出于同樣的原因以及航海安全的考慮，人們還建起了燈塔（其中最著名的是建于公元前3世紀的亞歷山大港燈塔）。到15世紀初，海岸線導航已經比較成熟并成為近海航行者使用的導航定位重要手段。但是，對于遠洋的航行者而言，由于海岸線不可見和早期的天文定位方法只能提供緯度的限制，人們想要確定遠海航行時船舶所在的位置仍然是一件十分困難的事情。
中國人早在戰國時期（公元前475～前221年）就利用磁石指南北的特性制作出了“司南”并用于確定南北方位。北宋期間（公元960～1127年），人們制作出了指南針并廣泛應用到航海中，用于船舶航向的指示。人們將指南針與刻度盤結合，制作出羅盤，使得在能見度不好的天氣條件下船舶的航行仍然能夠保持航向。早期中國人航海所用的是磁針浮于水面的“水羅盤”。12世紀，磁指南針由中國傳入歐洲，歐洲人在此基礎上進行改進，大約在1300年發展出具有固定支點的磁針并安裝在干盒中的“旱羅盤”，成為真正意義上的航海用指南針。船員可通過自身的經驗來估計在一段航行中的時間以及船舶的速度，以此得到船舶航行的距離，并根據羅盤給出的方向信息（或者是通過觀測天體得到的方位信息）來進行船舶運動的相對定位，當起始位置已知時，就可以得到船舶所在的位置。這種利用測量航行的方位及距離來估計相對位置的方法稱為航位推算（DeadReckoning，DR）。
船舶的海上航行是導航定位最初的、也是最重要應用領域。當船舶在茫茫大海上航行時，由于不像陸地那樣有許多的參照物，此時，海圖對于正確引導船舶的遠海航行便具有重要作用，對于航海中的導航定位，僅有確定的位置而沒有相應的海圖來表現和引導船舶是不完整的。因此，從11世紀開始，陸續出現了展現海岸線輪廓以及指南針標記的用于航海指向的地圖（海圖），但是還沒有一種方法能將地球表面展成為平面。16世紀中葉，墨卡托（GerhardMercator）發明了以他的名字命名的投影方法——墨卡托投影。這種投影方法是將地球表面投影到一個圓柱面上后再將其展開為平面，墨卡托投影最重要的特點是使得地球表面上方向為常值的一條航線投影后在平面上為一條直線，這一重要進步給航海者提供了一個最簡單的繪制航線的辦法。
利用早期的天文導航方法（測量天體的高度角）可以確定所在位置的緯度。但是，因為沒有可用的技術，在海上確定所在位置的經度仍然是不可能的事情。直到18世紀，這種情況才出現改變。按照地球24h繞自轉軸旋轉一周（360°），也就是說每小時旋轉15°，人們發現，如果能夠確定兩地的本地時間差，就可以確定兩地的經度差。對于當時的航海而言，為了確定所在位置的經度，研制精確的時鐘便成為當時的重要工作，這種精確的時鐘稱為航海鐘（或航海計時器）。1761年，英國人JohnHarrison制作的航海計時器“H4”經過海上實驗測試，81天的時間僅差5s。利用航海計時器，人們通過觀測天文現象，并比較所在點觀測的時間與參考點觀測到同一現象的時間，可以得到兩地的經度差。這一方法有效地解決了航海中的經度確定問題。直到20世紀初使用無線電發射時間信號前，歐洲和美國的一些天文臺還一直沿用通過精密計時器來確定經度的方法。后來，無線電發射的時間信號以光速傳播，極大地提高了時間傳遞的精度，對定位精度的改進發揮了極為重要的作用。
無線電技術的出現和發展，開創了導航定位技術發展的新時代。除了發射時間信號外，無線電信號的另一方面的重要應用便是作為一個新的地面“標志物”（地標），它擺脫了天氣、季節、能見度和環境等因素的制約，為人們提供了一種導航定位服務的新方法。1912年出現世界上第一個無線電導航設備，它是基于無線電測向技術，即通過所安裝的旋轉天線和被探測到無線電信號的最大功率來確定“標志物”的方向，因此，它也被稱為無線電羅盤。這種基于無線電測向的導航技術的發展，從20世紀初一直延續到第二次世界大戰期間，其特點是工作可靠、指示明確、使用方便，測向能力優于定位能力。隨著本地振蕩器或原子鐘的快速發展，陸續發展了一些利用無線電信號進行導航定位的新方法。從第二次世界大戰到20世紀60年代，各種無線電導航系統相繼出現。這些無線電導航系統通過載體上的接收系統，接收來自位置已知的地面臺站發射的無線電信號進行定位。
……
新書資訊