许国昌编著的《GPS理论算法与应用（第2版）》的内容涵盖静态和动态GPS理论、算法和应用。大部分内容来自波茨坦地学研究中心在开展欧洲AGMASCO计划前及期间研制的动态／静态GPS软件（KSGsoft）的源代码说明书。书中叙述的原理大部分已经应用于实践并在理论上经过仔细的校订。部分内容作为理论基础提出，并在波茨坦地学研究中心应用于研制准实时的GPS定轨软件。

本书包括12章。包括GPS测量涉及的坐标系和时间系统、卫星轨道计算、GPS观测量和误差源、GPS观测方程的建立、数据处理的各种平差和滤波方法、周跳探测和整周模糊度解算方法等。

许国昌编著的《GPS理论算法与应用（第2版）》系统阐述了GPS基本理论和方法，包括GPS测量涉及的坐标系和时间系统、卫星轨道计算、GPS观测量和误差源、GPS观测方程的建立、数据处理的各种平差和滤波方法、周跳探测和整周模糊度解算方法等；书中还介绍了一些作者的创新研究成果。如基于消参数等价观测方程的GPS数据处理方法、整周模糊度搜索的一般准则和等价准则、模糊度搜索的对角化算法等。本书描述了一些具体的GPS应用系统的建设及应用情况，包括作者在波茨坦地学研究中心组织研制的动态／静态GPS／Galileo软件MFGSoft的结构，以及参与欧洲AGMASCO计划中机载遥感系统的精密动态定位和飞行状态监视两个项目的应用隋况，具有很强的工程指导价值。

本书相对第1版完善了部分内容，增加了一些本领域的最新进展：同时详细讨论。TGPS数据处理的等价性和GPS观测模型的独立参数化，使之适应Galileo和GLONASS系统。

《GPS理论算法与应用（第2版）》的读者需掌握GPS的基本原理。本书可作为卫星导航定位及相关领域研究人员的工具书，也可作为高校相关专业研究生、高年级本科生的教材或参考书。

第1章 概述

 1.1 GPS核心

 1.2 GLONASS简述

 1.3 Galileo的基本情况

 1.4 组合的全球导航卫星系统

第2章 坐标系统和时间系统

 2.1 地心地固坐标系

 2.2 坐标系转换

 2.3 当地坐标系

 2.4 地心惯性坐标系

 2.5 地心黄道惯性坐标系

 2.6 时间系统

第3章 卫星轨道

 3.1 开普勒运动

3.1.1 轨道平面内的卫星运动

3.1.2 开普勒方程

3.1.3 卫星的状态矢量

 3.2 卫星的受摄运动

 3.3 GPS广播星历

 3.4 IGS精密星历

 3.5 GLONASS星历

第4章 GPS观测量

 4.1 伪距

 4.2 载波相位

 4.3 多普勒观测量

第5章 GPS观测误差源

 5.1 电离层效应

5.1.1 码延迟和相位超前

5.1.2 电离层误差修正

5.1.3 电离层模型

5.1.4 映射函数

 5.2 对流层效应

5.2.1 对流层模型

5.2.2 映射函数和参数化

 5.3 相对论效应

5.3.1 狭义相对论和广义相对论

5.3.2 GPS的相对论效应

 5.4 地球潮汐和海水潮汐负荷误差修正

5.4.1 GPS测站的地球潮汐误差

5.4.2 地球潮汐误差的简化模型

5.4.3 地球潮汐效应的数学例子

5.4.4 海水负荷潮汐误差

5.4.5 海水负荷潮汐误差的计算

5.4.6 海水负荷效应的数字例子

 5.5 钟差

5.6 多径效应

5.6.1 GPS测高，地表反射信号

5.6.2 反射点定位

5.6.3 像点和反射面求解

 5.7 AS和SA效应

 5.8 天线相位中心的误差和变化

 5.9 设备偏差

第6章 GPS观测方程和等价特性

 6.1 GPS观测通用数学模型

 6.2 观测模型线性化

 6.3 观测函数的偏导数

 6.4 线性变换和协方差传播

 6.5 数据组合

6.5.1 消电离层组合

6.5.2 几何无关组合

6.5.3 标准相位-伪码组合

6.5.4 电离层残差

6.5.5 差分多普勒和多普勒积分

 6.6 数据差分

6.6.1 单差

6.6.2 双差

6.6.3 三差

 6.7 非组合算法和组合算法的等价性

6.7.1 非组合GPS数据处理算法

6.7.2 GPS数据处理的组合算法

6.7.3 间接GPS数据处理算法

6.7.4 小结

 6.8 非差算法和差分算法的等价性

6.8.1 概述

6.8.2 等价观测方程的组成

6.8.3 单差等价方程

6.8.4 双差等价方程

6.8.5 三差等价方程

6.8.6 基准参数处理方法

6.8.7 统一等价方法小结

第7章 平差和滤波方法

 7.1 引言

 7.2 最小二乘平差

7.2.1 带有序贯观测组的最小二乘平差

 7.3 序贯最小二乘平差

 7.4 条件最小二乘平差

7.4.1 最小二乘平差的序贯应用

 7.5 分块最小二乘平差

7.5.1 分块最小二乘平差的序贯解算

7.5.2 码-相位组合的分块最小二乘

 7.6 等效消除的观测方程系统

7.6.1 对角法方程和等价观测方程

 7.7 卡尔曼滤波

7.7.1 经典卡尔曼滤波

7.7.2 卡尔曼滤波——序贯最小二乘平差的一般形式

7.7.3 抗差卡尔曼滤波

7.7.4 自适应抗差卡尔曼滤波

 7.8 最小二乘平差的先验约束

7.8.1 先验参数约束

7.8.2 先验基准

7.8.3 准稳定基准

 7.9 总结

第8章 周跳探测与整周模糊度解算

 8.1 周跳的探测

 8.2 周跳修复方法

 8.3 整周模糊度搜索的通用判据

8.3.1 引言

8.3.2 条件最小二乘平差

8.3.3 浮点解

8.3.4 在模糊度域中整周模糊度搜索

8.3.5 在坐标和模糊度域中整周模糊度搜索

8.3.6 通用判据的特性

8.3.7 一个等效的模糊度搜索判据及其特性

8.3.8 等效判据的数据算例

8.3.9 总结与评论

 8.4 模糊度函数

8.4.1 模糊度函数的最大特性

第9章 GPS数据处理的参数化和算法

 9.1 GPS观测模型的参数化

9.1.1 非差观测模型参数化问题的证明

9.1.2 一种非相关偏差参数化方法

9.1.3 几何无关说明

9.1.4 载波相位-码组合情况下的相关分析

9.1.5 结论和说明

 9.2 GPS数据处理算法的等价性

9.2.1 GPS数据处理算法的等价定理

9.2.2 最优基线网构成和数据条件

9.2.3 采用二级GPS观测量的算法

 9.3 非等价算法

 9.4 GPS数据处理的标准算法

9.4.1 GPS数据处理准备

9.4.2 单点定位

9.4.3 标准非差GPS数据处理

9.4.4 GPS数据处理的等价方法

9.4.5 相对定位

9.4.6 测速

9.4.7 采用速度信息进行Kalman滤波

 9.5 观测几何精度

第10章 GPS理论和算法应用

 10.1 软件开发

10.1.1 函数库

10.1.2 数据平台

10.1.3 数据处理内核

 10.2 精密动态定位和飞行状态监视的方法

10.2.1 概论

10.2.2 精密动态定位的概念

10.2.3 飞行状态监视的方法

10.2.4 结果、精度评价与比对

10.2.5 结论

第11章 受摄轨道及确定

 11.1 卫星运动的受摄方程

11.1.1 卫星运动的拉格朗日受摄方程

11.1.2 Gaussian卫星受摄运动方程

 11.2 卫星运动摄动力

11.2.1 地球引力场摄动

11.2.2 太阳、月亮和行星摄动

11.2.3 地球和海洋潮汐摄动

11.2.4 太阳辐射压

11.2.5 大气阻力

11.2.6 附加摄动

11.2.7 摄动量级估算

11.2.8 月亮、太阳和行星星历

 11.3 C20摄动轨道的分析解

 11.4 轨道修正

 11.5 GPS精密定轨原理

11.5.1 变分方程的代数解

 11.6 数值积分和插值算法

11.6.1 Runge—Kutta算法

11.6.2 Adams算法

11.6.3 Cowell算法

11.6.4 混合算法与讨论

11.6.5 插值算法

 11.7 轨道相关的偏导数

第12章 讨论

 12.1 独立参数和先验信息

 12.2 GPS数据处理算法的等价

附录A 国际天文协会（IAU）1980章动原理

附录B 方程对角化数字例子

参考文献

关键词中英文对照