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第1章 定位技术绪论1

第2章 卫星定位技术5

2.1 GPS系统5

2.1.1 发展历史5

2.1.2 运行状况6

2.1.3 系统构成6

2.1.4 GPS的特点10

2.2 GLONASS系统11

2.2.1 发展历史11

2.2.2 系统构成12

2.2.3 GLONASS的特点13

2.2.4 GLONASS和GPS对比14

2.3 Galileo系统14

2.3.1 发展历史14

2.3.2 系统构成15

2.3.3 Galileo的特点17

2.4 北斗系统17

2.4.1 发展历史18

2.4.2 系统构成18

2.4.3 北斗系统的功能19

2.4.4 北斗系统与GPS的比较20

2.5 惯性导航与组合导航22

2.5.1 惯性导航22

2.5.2 组合导航23

2.6 卫星导航及组合导航系统的应用25

2.6.1 卫星导航系统的应用25

2.6.2 组合导航系统的应用26

2.7 GPS接收机的认识和使用28

2.7.1 实验目的28

2.7.2 GPS接收机的工作原理28

2.7.3 GPS接收机简介30

第3章 GPS定位基本原理及误差分析36

3.1 伪距测量37

3.1.1 伪距测量原理38

3.1.2 伪距法绝对定位原理39

3.2 载波相位测量40

3.2.1 载波相位测量原理40

3.2.2 载波相位测量的观测方程41

3.3 差分GPS定位原理42

3.3.1 单基准站差分43

3.3.2 局部区域差分46

3.3.3 广域差分46

3.3.4 多基准站RTK技术48

3.4 GPS定位误差的来源及其影响50

3.4.1 主要定位误差的分类50

3.4.2 与卫星自身部分相关的误差51

3.4.3 与信号传播相关的误差52

3.4.4 与接收设备有关的误差55

3.5 星历预报56

3.5.1 GPS卫星星历56

3.5.2 TGO星历预报59

3.6 GPS静态定位外业观测60

3.6.1 GPS布网原则与设计60

3.6.2 GPS网的布设与实施61

3.6.3 GPS选点要求62

3.6.4 GPS点的点名62

第4章 北斗定位基本原理及误差分析63

4.1 北斗导航定位系统64

4.1.1 “北斗一号”简介64

4.1.2 “北斗二代”简介64

4.2 双星定位通信系统65

4.2.1 系统构成65

4.2.2 双星定位的基本原理66

4.2.3 双星定位的基本工作过程67

4.3 双星定位的定位解算方法68

4.3.1 单点定位法68

4.3.2 差分定位法72

4.4 北斗系统定位误差分析74

4.5 北斗系统的局限性与不足75

4.6 RTK测量76

4.6.1 实验目的76

4.6.2 GPS动态定位测量76

4.6.3 RTK测量过程78

4.7 连续运行参考站84

4.7.1 网络RTK系统组成84

4.7.2 网络RTK基本操作85

第5章 GPS卫星导航定位技术的应用89

5.1 GPS在科学研究中的应用89

5.1.1 GPS在地球动力学及地震研究中的应用89

5.1.2 GPS在气象学中的应用91

5.2 GPS在工程技术中的应用92

5.2.1 GPS在大地控制测量中的应用92

5.2.2 GPS在航空摄影测量中的应用94

5.2.3 GPS在智能交通系统中的应用95

5.2.4 GPS在海洋测绘中的应用96

5.2.5 GPS在精密工程测量、工程结构变形检测中的应用97

5.3 GPS在军事上的应用98

5.3.1 低空遥感卫星定轨98

5.3.2 导弹武器的实时位置、轨迹的确定98

5.4 GPS在其他领域的应用99

5.4.1 GPS在精细农业中的应用99

5.4.2 GPS在林业管理方面的应用100

5.4.3 GPS在旅游及野外考察中的应用100

第6章 无线定位技术101

6.1 移动终端定位技术101

6.1.1 基于网络无需移动通信终端帮助的定位技术102

6.1.2 基于移动通信终端需要网络帮助的定位技术102

6.1.3 基于移动通信终端无需网络帮助的定位技术104

6.1.4 混合定位技术104

6.2 WiFi定位技术105

6.2.1 简介105

6.2.2 系统组成105

6.3 蓝牙定位技术106

6.3.1 蓝牙技术简介106

6.3.2 低功耗蓝牙技术（Bluetooth LowEnergy）107

6.3.3 蓝牙信标（Bluetooth iBeacon）108

6.4 ZigBee定位技术109

6.4.1 ZigBee技术简介109

6.4.2 ZigBee网络进行通信的特点110

6.4.3 ZigBee的应用前景111

6.5 射频识别定位技术112

6.5.1 射频识别技术介绍112

6.5.2 RFID定位基本原理113

6.6 无线定位技术的应用113

第7章 WiFi定位115

7.1 WiFi定位技术116

7.1.1 WiFi通信技术简介116

7.1.2 WiFi网络特点117

7.2 WiFi定位原理118

7.3 WiFi定位算法119

7.3.1 TOA定位方法120

7.3.2 基于时间差到达（TDOA）120

7.3.3 基于到达角度（AOA）121

7.3.4 基于接收信号强度法（RSSI）的定位122

7.4 基于位置指纹的定位系统设计124

第8章 蓝牙定位126

8.1 蓝牙定位现状126

8.2 蓝牙4.0室内定位技术130

8.2.1 蓝牙4.0技术概况130

8.2.2 蓝牙4.0室内定位可行性分析130

8.3 蓝牙4.0定位系统设计131

8.3.1 蓝牙AP部署方式131

8.3.2 系统环境131

8.3.3 定位系统132

8.4 蓝牙定位算法133

8.5 蓝牙定位的应用136

8.5.1 蓝牙在车展中的应用137

8.5.2 蓝牙防丢器137

第9章 视觉定位140

9.1 单目视觉定位140

9.1.1 基于单帧图像的单目视觉定位140

9.1.2 基于两帧或多帧图像的单目视觉定位144

9.2 双目立体视觉定位145

9.2.1 双目立体视觉定位原理145

9.2.2 双目立体视觉定位过程147

9.2.3 基于双目视觉的立体匹配方法150

9.3 基于全方位视觉传感器的定位方法154

第10章 位置指纹定位方法研究155

10.1 位置指纹定位算法156

10.1.1 最近邻法156

10.1.2 K近邻法157

10.1.3 K加权近邻法157

10.1.4 贝叶斯概率算法158

10.2 室内定位精度的主要影响因素158

第11章 不同定位技术的比较160

11.1 卫星定位技术160

11.1.1 GPS定位系统组成161

11.1.2 GPS定位原理和定位方法161

11.1.3 GPS定位的主要特点162

11.2 WiFi定位技术162

11.2.1 WiFi定位原理162

11.2.2 WiFi定位方法163

11.2.3 WiFi定位的主要特点163

11.3 RFID定位技术163

11.3.1 RFID定位原理164

11.3.2 RFID定位方法164

11.3.3 RFID定位的主要特点164

11.4 ZigBee定位技术165

11.4.1 ZigBee定位原理165

11.4.2 ZigBee定位方法165

11.4.3 ZigBee定位的主要特点165

11.5 蓝牙定位技术166

11.5.1 蓝牙定位原理166

11.5.2 蓝牙定位方法166

11.5.3 蓝牙定位的主要特点167

11.6 几种定位技术的比较167

第12章 定位技术在不同行业中应用与实践169

12.1 导航系统在铁路行业的应用169

12.1.1 在列车定位系统中的应用169

12.1.2 在铁路运输管理信息系统（TMIS）中的应用169

12.1.3 在智能铁路运输系统中的应用170

12.1.4 在防灾安全监控系统中的应用170

12.1.5 在设备有效性检测中的应用170

12.2 卫星定位系统在交通运输中的应用171

12.2.1 卫星定位系统在智能交通系统中的应用171

12.2.2 北斗系统在ITS的交通监管子系统中的应用172

12.3 卫星技术在地震行业中的综合应用174

12.3.1 地震行业卫星应用需求174

12.3.2 震后灾情监测与评估175

12.3.3 系统组成175

12.4 北斗系统在旅游行业中的应用176

12.4.1 在旅游景区使用北斗卫星导航系统的常规问题及解决方案176

12.4.2 斗卫星导航系统在旅游行业中应用的一些相关模块及终端177

12.4.3 总结178

12.5 室内定位技术在医疗行业中的应用178

12.6 室内定位技术在大型博物馆中的应用179

12.6.1 原理及方案180

12.6.2 应用实践实例181

12.6.3 应用效果与前景183

12.6.4 结论184

参考文献185