第3版前言

很难相信本书第1版已出版21年，第2版已出版11年。在这些年间，全球导航卫星系统（GNSS）的进展令人震惊。全球导航卫星系统通过提供位置、速度和时间（PVT）信息，已渗透到了人们日常生活中的各个方面。

本书第1版在1996年出版时，全球导航卫星系统包括两个全面运行的卫星导航系统：美国的全球定位系统（GPS）和俄罗斯的GLONASS。本书第2版在2006年出版时，由于GLONASS星座体积的下降，就投入运营的卫星总数而言，GNSS处于低潮期。

今天，不仅GLONASS完全恢复，而且GPS和GLONASS已经实现现代化，GNSS全球用户正在进一步受益于两个新部署的全球卫星导航系统：中国的北斗卫星导航系统和欧洲的伽利略导航系统。印度全面部署了一个区域系统——印度导航星座（NavIC），日本正在开发准天顶卫星系统（QZSS）。此外，涌现了大量的GNSS增强系统，与单独的GNSS星座相比，这些增强系统能够提供更加优异的性能。

第3版的目的是为读者提供GNSS的完整系统工程处理。本版的作者是一个多学科专家组，专家组中的每位专家在其负责编写文档的领域具有丰富的实践经验，并且为每个主题提供了全面且深入的解决方案。

本书介绍GPS和GLONASS的最新信息，重点介绍一些新卫星，如GPS III和GLONASS K2及它们的信号集（如GPS III L1C和GLONASS L3OC）。

第3版从技术上深入介绍了每个新兴的卫星导航系统——BeiDou、Galileo、QZSS和NavIC，涵盖了每个系统的星座配置、卫星、地面控制系统和用户设备，提供了详细的卫星信号特征。

在过去的20多年间，许多工程师反馈说，通过本书的前两版学会了GPS接收机的工作原理。第3版中更新和扩展了关于接收机的描述，增加了关于接收机组件的内容，如天线和前端电子。第3版中详细讨论了多星座、多频接收机日益增加的复杂性，增加了为特定应用开发GNSS接收机的详细设计过程和相关技术。对于需要理解这些概念的读者来说，无论是完成自己的设计任务，还是提升自己的卫星导航系统工程知识，这个主题都价值巨大。作为对接收机讨论的补充，第3版中还更新了对干扰、电离层闪烁和多径等进行处理的内容，补充了对植被、地形和人造建筑物造成的遮挡问题的处理方法的新内容。

自第2版出版以来，GNSS增强系统[包括GNSS差分（DGNSS）和精密单点定位（PPP）技术]得到了快速发展；涌现了大量已部署的或计划建设的星基增强系统，包括WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN和SDCM。同时，为各种应用服务的地基差分系统也得到了发展。由于PPP技术的应用规模近年来得到了快速增长，因此第3版中扩充了对该技术的描述。此外，第3版中还重写了关于GNSS与其他传感器集成的内容，更新了关于网络辅助的描述，包括从2G/3G向4G无线网络的发展。

尽管本书是为工程/科学界撰写的，但通过完整的一章专门介绍了GNSS的市场和应用，列举并讨论了预测的主要应用市场（及其挑战）。

像前两版那样，本书的结构是为具有普通科学背景的读者学习GNSS的基本知识设立的。具有较强工程/科学背景的读者也可获益于本书中的深入技术内容。本书描述了关键主题及相关的数学/技术复杂性，既可作为大学学生的教科书，又可作为参考文献。

本书第1版和第2版在全球各地销售了18000多册。我们希望第3版能在此基础上取得更大的成功，并且能够对从事GNSS研究与应用的工程师、科学家有所帮助。最后祝读者的GNSS事业蒸蒸日上！

Elliott D. Kaplan
Christopher J. Hegarty
于美国马萨诸塞州贝德福德MITRE公司