《北斗导航卫星自主导航原理与方法》介绍了自主导航概念、原理及关键技术的实现方法，内容包括自主导航基础理论、星间测量及数据传输技术、自主定轨技术、自主时间同步技术、自主完好性监测、自主导航广播电文参数设计、自主导航用户算法等内容，全面展示了北斗导航卫星系统自主导航理论研究和总体设计方面的新成果。

《北斗导航卫星自主导航原理与方法》可作为从事卫星导航系统设计、卫星导航系统应用、飞行器精密定轨、时间频率技术等工作的科研人员和工程技术人员的参考资料，也可作为高等院校相关专业教师和研究生的参考书。

蔚保国，1966年10月生，内蒙古凉城县人，中国电子科技集团公司第五十四研究所研究员，博士生导师。多年来先后从事航天测控、北斗地面运控、GNSS测试评估、高精度时间同步、智能导航与位置服务等领域的研究工作，作为负责人先后承担北斗一号/北斗二号/北斗三号工程、中欧伽利略科技合作计划项目、国家“863”计划重点项目、国家科技支撑项目、国家自然科学基金等一系列重要的科研和工程研制项目。

目前任中国电子学会会士、中国电子科技集团公司首席科学家、中国电子科技集团公司第五十四研究所副总工程师、卫星导航系统与装备技术国家重点实验室主任、全国北斗标准化技术委员会委员、中国卫星导航定位协会室内导航定位专业委员会主任委员、中国测绘学会大地测量与导航专业委员会委员、中国第二代卫星导航系统重大专项体系总体专家组专家。2010年至今，连续十届担任中国卫星导航学术年会分会主席。先后获“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖、北斗二号工程突出贡献先进个人、中国电子科技集团公司科技创新突出贡献奖、中国电子学会“十佳”优秀科技工作者、河北省五一劳动奖章、全国五一劳动奖章、全国“最美科技工作者”等荣誉称号。荣获国家科学技术进步奖特等奖、卫星导航定位科学技术奖特等奖、军队科学技术进步奖一等奖、河北省科学技术进步奖一等奖、中国电子学会技术发明奖一等奖等奖励。

杨元喜，江苏省泰州市人，工学博士，中国科学院院士，西安测绘研究所研究员。现任北斗全球卫星导航系统副总设计师，曾任国际大地测量学与地球物理学联合会（IUGG）中国委员会主席（2016-2020）。

长期从事大地测量与卫星导航研究，创造性地提出了相关观测抗差估计系列理论，建立了全新的自适应动态导航定位理论体系：主持完成了多项大型国家大地测量工程。先后获得国家科学技术进步奖二等奖2项，省部级科学技术进步奖特等奖1项、一等奖5项。发表论文300余篇，其中SCI收录60余篇；出版学术专著2部，合著3部。曾获求是杰出青年实用工程奖、何梁何利科技进步奖——地球科学奖、航天基金会“钱学森杰出贡献奖”。2003年当选国际大地测量学会会士。2018年当选美国导航协会会士。

宋小勇，1968年4月生，陕西凤翔人，西安测绘研究所研究员。1996年7月获中国科学院国家授时中心天体测量与天体力学专业硕士学位，2009年12月获长安大学大地测量与测量工程专业博士学位。长期从事空间大地测量、卫星导航领域研究工作。在导航卫星精密定位和定轨、导航卫星自主导航、卫星精密定姿、时空基准维持等方向具有深厚的技术积累。先后承担国家重大专项、总装备部（现装备发展部）预研、国家自然科学基金等项目30余项。获省部级科学技术进步奖16项。发表学术论文30余篇。

毛悦，1981年8月生，博士，西安测绘研究所副研究员。2003年、2006年、2009年分别获解放军信息工程大学测绘学院大地测量学与测量工程专业学士、硕士、博士学位。2010年获全军优秀博士论文。2016年通过中国科学院上海天文台天文学专业博士后培养。长期从事卫星导航及其应用研究工作，参加或主持国家重大工程项目、北斗重大专项、自然科学基金等项目30余项，内容涉及导航卫星星座设计、星座演化及在轨性能监测评估、卫星自主导航体系设计及自主定轨理论研究、脉冲星导航技术研究、全源融合导航定位技术研究等。先后获省部级科学技术进步奖11项。发表学术论文40余篇。

第1章 绪论

1．1 自主导航概念

1．1．1 自主导航起源

1．1．2 自主导航优势

1．2 国外自主导航发展现状

1．2．1 GPS自主导航

1．2．2 GLONASS自主导航

1．2．3 Galileo系统自主导航

1．2．4 小结

1．3 自主导航技术实现难点

1．3．1 星载数据处理能力有限

1．3．2 星间相对测量对时间、空间基准不敏感

1．3．3 卫星平台/载荷设备自主运行能力受限问题

参考文献

第2章 自主导航基础理论

2．1 常规地面运行控制原理

2．2 自主导航原理

2．3 导航卫星自主定轨

2．3．1 自主定轨观测方程和动力学方程

2．3．2 星间链路自主定轨秩亏问题

2．3．3 星间测距自主定轨基准不确定的一般性

2．3．4 星座整体旋转不确定问题的两种形式

2．4 导航卫星自主时间同步

2．4．1 自主时间同步原理

2．4．2 经典加权平均算法

2．4．3 主钟约束卡尔曼滤波算法

2．4．4 隐含组合钟卡尔曼滤波算法

2．5 星载数据处理运算量评估

参考文献

第3章 星间测量和数据传输技术

3．1 微波星间链路

3．1．1 UHF频段星间距离测量

3．1．2 S频段星间距离测量

3．1．3 Ka频段星间距离测量

3．1．4 S频段或UHF频段星间多普勒测量

3．2 光学星间链路

3．2．1 激光星间链路测量

3．2．2 星间指向测量

3．3 星间测量误差模型修正

3．3．1 相对论修正

3．3．2 天线相位中心修正

3．3．3 卫星星体坐标系到卫星轨道坐标系的旋转

3．3．4 星间测距收发时延修正

3．3．5 多径误差

3．3．6 接收机热噪声

3．4 星间测量数据预处理

3．4．1 星间测距数据归化

3．4．2 星间测距数据矢量改正归化法

3．4．3 星间测距数据位置差直接归化法

3．4．4 星间测距数据粗差剔除

参考文献

……

第4章 自主定轨技术

第5章 自主时间同步技术

第6章 卫星自主完好性

第7章 自主导航广播电文参数

第8章 自主导航用户算法及应用

第9章 自主导航发展方向展望

缩略语