本书是一本较系统和详实地论述GNSS-R卫星测高方法及水下导航应用的科学专著。全书共18章，主要内容包括：基于新一代GNSS-R星座海面测高原理提高水下惯性／重力组合导航精度研究进展；GNSS-R卫星海面测高概述；GNSS-R海面风场测量及反射信号处理方法；GNSS-R海面测高及反射信号处理方法；海面有效波高测量及信号处理方法；GNSS反射信号接收处理平台设计；GNSS海面测高反射信号的部分干涉处理；互调分量对干涉GNSS-R测量的影响；基于TechDermoSat-1星载GNSS-R的海冰相位测高；GNSS-R波形统计及其对测高反演的影响；利用CYGNSS计划获取的星载GNSS-R数据测量湖泊水位与表面地形；提出重力场-法向投影反射参考面组合修正法，并提高GNSS-R镜面反射点定位精度；提出海洋潮汐时变高程修正定位法，并提高星载GNSS-R镜面反射点海面定位精度；提出星载下视天线观测能力优化法，并提高GNSS-R测高卫星接收海面反射信号数量；提出测地线周期性航向控制法，并提高水下地形匹配导航的匹配效率；提出分层邻域阈值搜索法，并提高水下潜器重力匹配导航的匹配效率；提出主成分加权平均归一化法，并优选水下重力匹配导航适配区；提出先验递推迭代最小二乘误匹配修正法，并提高水下潜器重力匹配导航的可靠性。
本书可供从事与GNSS-R卫星测高和水下导航相关科学研究的科研人员参阅，亦可作为卫星导航学、惯性导航学、海洋重力学等相关专业本科生和研究生的教学参考书。
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 GNSS-R测高研究进展
1.2.1 GNSS-R测高精度研究进展
1.2.2 GNSS-R测高空间分辨率研究进展
1.3 全球海洋重力场模型的研究进展和未来展望
1.3.1 海洋重力场研究概述
1.3.2 海洋重力场获取手段研究进展
1.3.3 海洋重力场反演理论和方法研究进展
1.3.4 全球海洋重力场模型发展历程
1.3.5 海洋重力场模型未来展望
1.4 水下重力匹配导航研究进展
1.4.1 惯性器件发展概况
1.4.2 水下匹配导航技术概述
1.4.3 水下重力匹配导航系统研究现状及趋势
1.5 天空海一体化导航与探测团队研究进展
1.5.1 已取得阶段性研究成果
1.5.2 预期研究工作
1.6 小结
第2章 GNSS-R卫星海面测高基本原理
2.1 GNSS系统的发展、现状与趋势
2.1.1 GPS卫星导航系统
2.1.2 GLONASS卫星导航系统
2.1.3 GALILEO卫星导航系统
2.1.4 北斗卫星导航系统
2.1.5 其他卫星导航系统
2.1.6 GNSS系统发展趋势
2.2 GNSS-R基本原理
2.2.1 电磁波及反射
2.2.2 GNSS-R中的各种几何关系
2.2.3 GNSS-R信号特性
2.3 GNSS-R技术发展现状
2.3.1 应用领域及应用方法
2.3.2 反射信号接收处理方法及接收机设计
2.3.3 GNSS-R技术国内发展现状
2.4 小结
第3章 GNSS-R海面风场测量及反射信号处理方法
3.1 GNSS-R海面风场测量特点及基本流程
3.1.1 GNSS-R海面风场测量特点
3.1.2 GNSS-R海面风场测量基本流程及算法
3.2 理论模型及波形仿真
3.2.1 海面风场与海面摩擦风速
3.2.2 海浪谱及模型
3.2.3 海面统计特征参数
3.2.4 电磁散射模型
3.2.5 海面散射信号的自相关函数及相关功率
3.2.6 波形仿真流程
3.2.7 时延多普勒二维相关功率数值仿真
3.3 GNSS-R海面风场测量信号处理方法
3.3.1 二维相关处理基本流程
3.3.2 时延-多普勒二维相关通道设计
3.3.3 二维相关值中本地信号产生方法
3.3.4 二维相关参考点的选取及同步
3.4 面向风场反演的反射信号接收处理系统、实验及结果
3.4.1 面向风场反演的反射信号接收处理系统
3.4.2 南海海面风场反演实验及相关结果
3.5 小结
第4章 GNSS-R海面测高及反射信号处理方法
4.1 海面高度测量的几何模型
4.1.1 水平地表模型
4.1.2 考虑地球曲率影响的模型
4.2 高度测量误差
4.2.1 高度误差和路径延迟误差
4.2.2 路径延迟与时间延迟
4.2.3 相位测量误差
4.2.4 电离层误差
4.2.5 大气延迟模型
4.3 基于载波相位的海面高度测量
4.3.1 高度与载波相位
4.3.2 基于直射闭环反射开环的载波相位差提取方法
4.4 基于码相位的海面高度测量
4.4.1 基于本地副本信号的码相位差提取
4.4.2 基于未知波形信号的码相位差提取
4.5 小结
第5章 海面有效波高测量及信号处理方法
第6章 GNSS反射信号接收处理平台设计
第7章 GNSS海面测高反射信号的部分干涉处理
第8章 互调分量对干涉GNSS-R测量的影响
第9章 基于TechDemoSat-1星载GNSS-R的海冰相位测高
第10章 GNSS-R波形统计及其对测高反演的影响
第11章 利用CYGNSS计划获取的星载GNSS-R数据测量湖泊水位与表面地形
第12章 基于重力场-法向投影反射参考面组合修正法提高GNSS-R镜面反射点定位精度
第13章 基于海洋潮汐时变高程修正定位法提高星载GNSS-R镜面反射点海面定位精度
第14章 基于星载下视天线观测能力优化法提高GNSS-R测高卫星接收海面反射信号数量
第15章 基于测地线周期性航向控制法提高水下地形匹配导航的匹配效率
第16章 基于分层邻域阈值搜索法提高水下潜器重力匹配导航的匹配效率
第17章 基于主成分加权平均归一化法优选水下重力匹配导航适配区
第18章 基于先验递推迭代最小二乘误匹配修正法提高水下潜器重力匹配导航的可靠性
参考文献
