本書圍繞天空地一體化自組織網(wǎng)絡導航技術及其應用，探討了網(wǎng)絡架構、網(wǎng)絡感知與自愈、導航通信協(xié)同、組網(wǎng)導航增強等主要問題。本書結合空間信息網(wǎng)絡的**研究成果以及我國基于北斗的綜合定位導航授時體系呈現(xiàn)出的更加泛在、更加融合、更加智能的發(fā)展趨勢，提出了導航增強自組織網(wǎng)絡架構、導航自組織網(wǎng)絡的感知與自愈、導航通信自組織網(wǎng)絡、組網(wǎng)導航增強技術及應用模式，進行了天空地一體化組網(wǎng)導航集成仿真驗證，解決了異質(zhì)異構網(wǎng)絡多維度協(xié)同、突變需求下高動態(tài)網(wǎng)絡動態(tài)調(diào)整、時空間變化的隨機誤差準確消除等問題。
本書可作為高等院校通信與網(wǎng)絡、計算機等專業(yè)師生的教學參考書，也可供信息類相關領域的研究和實踐工作者參考。
空間信息網(wǎng)絡是近幾年的研究熱點，天空地一體化組網(wǎng)導航是在星間鏈路基礎上異質(zhì)異構網(wǎng)絡的拓展與應用，是一種新型的導航技術。
本書結合空間信息網(wǎng)絡的全新研究成果以及我國基于北斗的綜合導航定位授時體系呈現(xiàn)出的更加泛在、更加融合、更加智能的發(fā)展趨勢，提出了導航增強自組織網(wǎng)絡架構、導航自組織網(wǎng)絡的感知與自愈、導航通信自組織網(wǎng)絡、組網(wǎng)導航增強技術及應用模式，進行了天空地一體化組網(wǎng)導航集成仿真驗證，解決了異質(zhì)異構網(wǎng)絡多維度協(xié)同、突變需求下高動態(tài)網(wǎng)絡動態(tài)調(diào)整、時空間變化的隨機誤差準確消除等問題。
鞏應奎
中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研究員，國家自然科學基金委員會項目評審專家，世界交通運輸大會“航空通信導航監(jiān)視”技術委員會主 席，主要從事空天組網(wǎng)導航、智能可信導航及系統(tǒng)仿真評估等技術研究與開發(fā)工作，先后主持承擔了國家自然科學基金會重點項目、導航專項分系統(tǒng)、“863”計劃重點項目等十余項科研項目。在國內(nèi)外學術期刊發(fā)表論文40余篇，授 權發(fā)明專利10余項。
薛瑞
北京航空航天大學教授、博士生導師，長期從事航空導航、空中交通管理等領域技術研究和開發(fā)工作，獲得國家萬人計劃“青年拔尖人才支持計劃”支持，獲得中國青年科學技術獎、國家技術發(fā)明獎一等獎1項（排名第3）、國家科學技術進步獎二等獎2項（分別排名第 2、第3）。
第 1章
緒 論 01
1．1 研究背景 01
1．2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 02
1．2．1 導航增強動態(tài)自組織網(wǎng)絡架構 03
1．2．2 節(jié)點動態(tài)感知與網(wǎng)絡自愈 09
1．2．3 導航增強 12
1．3 小結 15
參考文獻 16
第 2章
導航增強自組織網(wǎng)絡架構 25
2．1 引言 25
2．2 時空基準的統(tǒng)一和維持技術 25
2．2．1 異質(zhì)異構網(wǎng)絡時間基準統(tǒng)一和維持技術 26
2．2．2 異質(zhì)異構網(wǎng)絡空間基準統(tǒng)一和維持技術 31
2．2．3 時間基準統(tǒng)一與維持技術仿真驗證 32
2．3 臨近空間動態(tài)導航網(wǎng)絡構型 35
2．3．1 臨近空間導航網(wǎng)絡構型基礎 36
2．3．2 最優(yōu)單元構型 41
2．3．3 飛艇動態(tài)組網(wǎng)運動特性表征 49
2．3．4 超壓氣球動態(tài)組網(wǎng)運動特性表征 51
2．3．5 動態(tài)組網(wǎng)模型及邊界優(yōu)化算法 54
2．4 臨近空間組網(wǎng)協(xié)同定位方法 63
2．4．1 協(xié)同定位應用場景和問題描述 63
2．4．2 協(xié)同定位方法基本原理 64
2．4．3 無跡卡爾曼濾波算法 66
2．4．4 基于UKF的組網(wǎng)協(xié)同定位方法 69
2．4．5 仿真結果分析 70
2．5 小結 72
參考文獻 73
第3章
導航自組織網(wǎng)絡的感知與自愈 75
3．1 引言 75
3．1．1 GNSS偽衛(wèi)星技術 76
3．1．2 導航自組織網(wǎng)絡 86
3．2 導航自組織網(wǎng)絡的協(xié)同定位 92
3．2．1 基本原理 93
3．2．2 最小二乘估計協(xié)同定位方法 97
3．2．3 卡爾曼濾波協(xié)同定位方法 101
3．2．4 粒子濾波協(xié)同定位方法 107
3．2．5 仿真分析 115
3．3 導航自組織網(wǎng)絡的故障檢測 121
3．3．1 GNSS RAIM算法 122
3．3．2 自組織網(wǎng)絡節(jié)點故障模式分析 130
3．3．3 自組織網(wǎng)絡節(jié)點故障檢測方法 137
3．3．4 仿真分析 144
3．4 導航自組織網(wǎng)絡的誤差估計 149
3．4．1 導航組網(wǎng)測距精度評估 149
3．4．2 導航自組織網(wǎng)絡的測距誤差包絡 150
3．4．3 基于穩(wěn)定分布的誤差包絡方法 152
3．4．4 仿真分析 155
3．5 導航自組織網(wǎng)絡的用戶定位 158
3．5．1 導航自組織網(wǎng)絡用戶定位方法 158
3．5．2 定位性能的評價 159
3．5．3 仿真分析 161
3．6 小結 164
參考文獻 164
第4章
導航通信自組織網(wǎng)絡 168
4．1 引言 168
4．2 基于時空信息的動態(tài)路由技術 169
4．2．1 動態(tài)自組織網(wǎng)絡的概念 169
4．2．2 動態(tài)路由協(xié)議 171
4．3 基于網(wǎng)絡編碼技術的空間自組織網(wǎng)絡技術 176
4．3．1 基于位置坐標的動態(tài)組網(wǎng) 178
4．3．2 基于動態(tài)路由的通信機制 184
4．3．3 動態(tài)組網(wǎng)應用模式 187
4．4 “同平臺，共網(wǎng)絡”導航通信組網(wǎng)技術 191
4．4．1 “同平臺，共網(wǎng)絡”概念介紹 191
4．4．2 臨近空間組網(wǎng)技術研究進展 193
4．4．3 空基平臺組網(wǎng)動態(tài)拓撲技術 195
4．4．4 組網(wǎng)的路由算法技術 200
4．4．5 臨近空間平臺導航定位技術原理 201
4．5 小結 204
參考文獻 204
第5章
組網(wǎng)導航增強技術及應用模式 206
5．1 引言 206
5．2 組網(wǎng)導航的完好性增強方法 207
5．2．1 衛(wèi)星導航的完好性增強技術 207
5．2．2 導航自組織網(wǎng)絡的空基增強技術 212
5．2．3 導航自組織網(wǎng)絡的地基增強技術 222
5．3 小結 226
參考文獻 226
第6章
天空地一體化組網(wǎng)導航集成仿真驗證系統(tǒng) 228
6．1 引言 228
6．2 集成仿真系統(tǒng)架構 229
6．2．1 系統(tǒng)架構設計分析 229
6．2．2 系統(tǒng)模塊化設計 231
6．2．3 系統(tǒng)仿真數(shù)據(jù) 234
6．2．4 仿真驗證流程 235
6．2．5 仿真平臺軟件架構 236
6．3 集成仿真驗證系統(tǒng)設計 238
6．3．1 仿真想定子系統(tǒng) 238
6．3．2 仿真控制子系統(tǒng) 241
6．3．3 體系分析子系統(tǒng) 243
6．3．4 組網(wǎng)通信子系統(tǒng) 246
6．3．5 業(yè)務模擬子系統(tǒng) 252
6．3．6 效能評估子系統(tǒng) 257
6．4 小結 260
參考文獻 260
名詞索引 262
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