相對(duì)論在現(xiàn)代導(dǎo)航中的應(yīng)用

內(nèi)容概要

全書(shū)共分6章兩部分。第一部分是前面兩章，介紹廣義相對(duì)論的基本時(shí)空理論和效應(yīng)，包括四維時(shí)空結(jié)構(gòu)和引力場(chǎng)的描述——度規(guī)張量；引力場(chǎng)中時(shí)間、空間概念和時(shí)空測(cè)量理論；引力場(chǎng)中的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程和光傳播的廣義相對(duì)論效應(yīng)；還介紹了廣義相對(duì)論的后牛頓近似方法及其基本結(jié)論。這些內(nèi)容都在GPS和XNAV等現(xiàn)代導(dǎo)航工程中得到了直接應(yīng)用。考慮到廣義相對(duì)論在我國(guó)的普及程度較低，我們盡量敘述得簡(jiǎn)單明了，特別是彎曲時(shí)空的時(shí)問(wèn)和空間概念及其測(cè)量意義。    第3章～第5章應(yīng)用相對(duì)論理論分析GPS的測(cè)量原理。包括GPS的基本方程與光速不變性的關(guān)系；一階后牛頓度規(guī)在地心系、地球系和地面系等3種坐標(biāo)系中的表示；GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)與地心坐標(biāo)時(shí)和地面系坐標(biāo)時(shí)的關(guān)系；衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌跡和衛(wèi)星鐘相對(duì)論修正；GPS偽距測(cè)碼方程、偽距測(cè)相方程和Doppler計(jì)數(shù)測(cè)速方程等3種方程的相對(duì)論解釋。還介紹了國(guó)外最近提出的一種新的基于零標(biāo)架的測(cè)量方程，它是建立在四維時(shí)空理論基礎(chǔ)上的純相對(duì)論性方程，雖然沒(méi)有在實(shí)際的GPS中得到實(shí)施，但在原則上是可行的。這一部分內(nèi)容也適用于其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。    第6章應(yīng)用廣義相對(duì)論的二階后牛頓近似理論分析XNAV的基本原理，給出了該系統(tǒng)的高精度測(cè)量方程。這一部分內(nèi)容與2.4節(jié)～2.6節(jié)相銜接，涉及到較復(fù)雜的張量計(jì)算，不關(guān)心XNAV的讀者可以跳過(guò)這些章節(jié)。另外，因?yàn)楸緯?shū)主要討論相對(duì)論與現(xiàn)代導(dǎo)航的關(guān)系，所以對(duì)于工程技術(shù)上的經(jīng)典理論和計(jì)算方面的內(nèi)容敘述得比較簡(jiǎn)單，讀者可以參考有關(guān)的著作。

書(shū)籍目錄

第1章　廣義相對(duì)論基礎(chǔ)　1.1　廣義相對(duì)論的基本原理　1.2　引力與時(shí)空彎曲　1.3　球?qū)ΨQ(chēng)星體的引力場(chǎng)　1.4　引力場(chǎng)中的時(shí)間和空間　1.5　引力場(chǎng)的時(shí)空測(cè)量理論第2章　廣義相對(duì)論的應(yīng)用　2.1　引力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方程　2.2　光波的路徑彎曲和時(shí)間延緩　2.3　光波的引力和多普勒頻移　2.4　引力場(chǎng)的后牛頓近似　2.5　后牛頓穩(wěn)態(tài)引力場(chǎng)　2.6　后牛頓運(yùn)動(dòng)方程第3章　GPS中的時(shí)間和空間　3.1　GPS的基本測(cè)量原理　3.2　GPS的空間和時(shí)間坐標(biāo)系統(tǒng)　3.3　地球引力場(chǎng)的度規(guī)　3.4　地面系的Nelson度規(guī)第4章　衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方程和相對(duì)論鐘差　4.1　衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的經(jīng)典力學(xué)方程　4.2　衛(wèi)星軌跡的相對(duì)論修正　4.3　衛(wèi)星鐘的相對(duì)論修正第5章　GPS測(cè)量方程的相對(duì)論意義　5.1　GPS測(cè)碼偽距方程　5.2　GPS測(cè)相偽距方程　5.3　多普勒計(jì)數(shù)測(cè)量方程　5.4　基于零標(biāo)架的測(cè)量方程第6章　X射線脈沖星自主導(dǎo)航原理　6.1　xNAV（X射線脈沖星自主導(dǎo)航）概述　6.2　XNAV的基本測(cè)量原理　6.3　XNAV中的時(shí)間和空間　6.4　XNAV測(cè)量方程的相對(duì)論修正附錄　符號(hào)和數(shù)據(jù)表參考文獻(xiàn)

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