下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
卫星导航系统是为用户提供定位导航授时服务的重要空间基础设施。得益于当前社会经济持续稳定发展和科技创新能力大幅提升，世界各主要航天大国均在加快建设和部署卫星导航系统，以为用户提供连续、可靠、高性能的信息服务。
卫星导航技术日新月异，卫星导航应用更加普及。随着卫星导航应用不断拓展，用户对导航定位性能的要求也在不断提高。卫星导航系统提供的基本导航定位服务已难以满足用户对高精度、高完好性服务的需求。发展多样化的卫星导航增强技术，建设新型的导航增强系统和基础设施，已成为国际卫星导航领域关注和研究的热点。
从增强目标上看，精度增强和完好性增强是卫星导航增强的两大主要方向。在精度增强方面，最具代表性、应用最广的是实时动态测量（RTK）和精密单点定位（PPP）技术，随着近年来高精度定位技术的持续发展，又出现了网络RTK、PPP-AR及PPP-RTK等技术。我国的北斗卫星导航系统（BDS）、日本的准天顶卫星系统（QZSS）、欧盟的伽利略卫星导航系统（GALILEO）已提供PPP服务。在完好性增强方面，以地球静止轨道卫星为通信媒介，播发卫星导航差分改正数和完好性数据的星基增强系统（SBAS）是建设和发展的主流。美国、俄罗斯、欧盟、日本、印度等国家和地区均独立建成了各自的SBAS。我国采取一体化的设计与建设思路，建成了嵌入BDS的星基增强系统（BDSBAS）。完好性增强技术正在由单频双系统增强向双频多系统增强，由单星单故障的接收机自主完好性监测（RAIM）向高级接收机自主完好性监测（ARAIM）演变。
2020年7月，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，在继承和发展基本导航定位授时服务和短报文通信服务的基础上，提供PPP、SBAS、GAS等多样化的特色服务。BDS在精度和完好性增强技术及工程建设上的开创性探索和成功实践，丰富了国际卫星导航增强的方法体系和技术路线。
本书作者团队是北斗增强系统总体设计与研究团队的中坚力量，长期从事卫星导航增强技术研究、北斗增强系统研发建设，以及国际协调和技术合作等工作。他们对卫星导航增强技术的基本原理、关键技术和方法等具有多年研发经验。本书在全面梳理当前全球增强技术和增强系统发展现状和趋势的基础上，对卫星导航增强体系做了全面阐述，对增强精度与完好性服务性能做了清晰描述。本书内容丰富，概念清晰，科学性与实用性强，对相关科研人员系统了解卫星导航增强理论体系和开发卫星导航技术具有重要的学术参考价值，也有助于需要导航增强的用户更便捷地享用增强系统所提供的高精度、高完好性的优质服务。
中国科学院院士
作为当今最重要的定位导航授时手段，卫星导航凭借其高精度、低成本，可全天候、全天时提供连续导航定位服务等独特优势，已成为全球重要的时空信息基础设施，对社会经济发展和国防安全具有重要意义。当前，中国、美国、俄罗斯、欧盟等国家和地区，十分重视卫星导航系统的建设和发展，在完成系统建设并开通服务的同时，发布系统升级换代计划，持续提升系统服务性能。卫星导航不断发展和完善，在定位导航授时领域发挥着越来越重要的作用。
随着社会的进步和发展，人们对导航与位置服务的需求呈现爆发式增长，卫星导航系统本身已难以满足用户对实时、精确、泛在、可靠等服务性能的要求。卫星导航增强在卫星导航系统服务的基础上，通过卫星导航信号实时监测、误差源修正等技术，实现对卫星导航系统性能的增强和提升，提高其定位性能。卫星导航增强是一个宽泛的概念，可从差分增强改正对象、服务适用范围、信号播发手段等角度进行分类，因此出现了多种类型的增强技术和增强系统。虽然这些技术和系统得到了广泛的研究和发展，但尚未有系统研究卫星导航增强技术和系统的著作面世。本书可以使用户和科研人员详细了解卫星导航增强技术和系统。
本书基于卫星导航增强技术演进，以及北斗增强系统的建设和发展概况，对卫星导航增强技术和系统研究工作进行梳理、总结，从卫星导航增强技术的基本原理、关键技术和方法等出发，对卫星导航增强技术和系统进行了全面介绍，并结合典型增强系统，给出了增强系统建设过程中所面临的主要问题及其解决途径。全书共8章，第1章主要介绍卫星导航系统新进展、卫星导航增强技术演进，以及北斗增强系统的建设和发展概况；第2章介绍卫星导航服务性能及主要指标；第3章介绍卫星导航观测量及误差；第4章和第5章主要介绍卫星导航增强原理、方法、系统组成和关键技术；第6章和第7章主要介绍典型卫星导航精度增强和完好性增强的系统与服务；第8章阐述对卫星导航增强技术与系统发展趋势的思考。
本书在编写过程中，参考了大量国内外文献，也参考了相关的互联网资料，在此向相关作者表示感谢。由于参考文献较多，书中所列如有遗漏，敬请原谅。
本书由高为广、刘成、楼益栋、卢鋆、王振岭、陈亮编著。魏娜、郑福、朱新慧、耿永超、邵搏、李子申、王尔申、宿晨庚、张弓、耿长江、杜娟等人对本书的编写和审校提供了支持和帮助，在此对他们的辛勤付出表示感谢。
鉴于编著者水平有限，书中难免有不妥之处，恳请读者批评指正。
编著者