GNSS完備性監測理論與應用（簡體書）

《GNSS完備性監測理論與應用》系統介紹了適用于GNSS及其增強系統的一套GNSS完備性監測的理論和技術體系，在介紹完備性監測定義、歷史與發展、國內外現狀的基礎上，從GNSS系統及其增強系統的發展現狀和GNSS導航定位誤差與處理方法出發，將GNSS完備性監測分解為三級體系（系統級、監測站級、用戶站級），利用提出的GNSS完備性監測體系中的各級各層次的關鍵技術，進行了GNSS完備性數據處理、數據分析和具體應用，最後提出GNSS完備性監測的進一步發展目標。本書希望通過系統介紹GNSS完備性監測，使讀者對GNSS完備性監測有一個較為全面的瞭解。正文後還彙集列出了本書引用的縮寫詞，作為附錄。本書可作為導航領域相關專業科研人員、工程技術人員的參考書，也可作為高等院校相關專業師生的參考書。

《GNSS完備性監測理論與應用》可作為導航領域相關專業科研人員、工程技術人員的參考書，也可作為高等院校相關專業師生的參考書。

第1章緒論§1.1完備性監測定義§1.2完備性監測的歷史與發展§1.3本書的研究內容第2章GNSS及其增強系統§2.1GNSS§2.2GNSS增強系統第3章GNSS導航定位誤差與處理方法§3.1與衛星有關的誤差及其處理方法§3.2與衛星信號傳播有關的誤差及其處理方法§3.3與接收設備有關的誤差及其處理方法§3.4其他誤差第4章GNSS完備性監測技術體系§4.1完備性監測技術體系§4.2完備性監測整體流程§4.3完備性監測指標分析§4.4完備性監測數學基礎第5章GNSS系統級完備性監測理論與技術§5.1SISA§5.2SISMA§5.3衛星軌道完備性監測§5.4衛星鐘差完備性監測§5.5衛星自主完備性監測第6章GNSS監測站級完備性監測理論與技術§6.1SNR質量分析§6.2監測站完備性監測§6.3監測站自主完備性監測§6.4示警耗時第7章GNSS用戶站級完備性監測理論與技術§7.1RAIM算法的多元統計分析基礎§7.2RAIM算法簡介§7.3基於多元統計分析的QR奇偶檢效法§7.4用戶保護水平XPL第8章應用與展望§8.1GNSS系統級完備性監測數據處理與應用§8.2GNSS監測站級完備性監測數據處理與應用§8.3GNSS用戶站級完備性監測數據處理與應用§8.4結束語與展望參考文獻附錄本書引用的縮寫詞

斯坦福大學航空航天系的研究人員提出了衛星自主完備性監測SAIM的概念，主要目的是為了克服現有完備性監測難以實際操作的弊端，推導了相應的理論模型，并且給出了現在尚在開發中的SAIM軟件原型的試驗結果。該軟件原型已經用模擬衛星信號以及幾類出錯信號進行過試驗并得到了比較滿意的結果，討論了實際應用中將會遇到的許多問題，如衛星多路徑效應和接收機鐘差檢校方面等。
在GNSS對安全性要求較高的應用中，所存在的主要困難之一是保證用戶工作的安全性與完備性，但實際使用中將面對GNSS信號可能會出現許多錯誤的事實。例如，GNSS衛星通常將一直工作直到出錯為止，其中某些錯誤將會引起測距錯誤，從而限制了用戶的安全性與完備性，地基衛星操作者對此問題的解決方法很復雜、費用很高，并且在向用戶快速報警方面存在很多困難。可能有的衛星出錯模型已經開發出來，但尚不完善，因為無論是對衛星操作者來說，還是對民用用戶來說，在這方面目前都只能得到有限的統計信息資料。
正因為如此，無論是支持建立在單錯誤假設基礎上的用戶自主式完備性監測（RAIM）技術或是建立在星基增強系統（SBAS）和地基增強系統（GBAS）基礎上安全監測出所有對用戶存在危險的錯誤衛星都存在很大困難。此外，當衛星出現錯誤時，應能檢測到并從SBAS／GBAS可能出現的一系列錯誤中將其分離出來，否則將會對系統工作的連續性產生不必要的犧牲。如果將完備性監測功能設置在衛星星座之中，上述的困難將會大大減少，警告信息將會立即傳送給用戶。
斯坦福大學航空航天系已經開發出SAIM技術的原型，該技術可用于未來的GNSS衛星，如GPSⅢ。對SAIM的處理要求比LAAS或GBAS要簡單和容易得多，這是因為每個衛星的SAIM功能只是用于監測該衛星本身的測距信號，而不是像在SBAS和GBAS中，它們必須同步處理12顆或更多顆衛星的信息。
為保證有很高的安全性，完備性監測的重大挑戰在于系統對出錯檢測的響應時間，必須在出錯變得嚴重之前的1～2s之內向用戶報警。由于這遠遠超出了現存的GPS星座所能提供的檢測能力，因此已將完備性監測的功能設計在SBAS和GBAS之中。