全球定位系统(GPS)已在国民经济和国防建设的各个领域中得到了广泛的应用。作者结合教学、科研和生产实践从定位原理、测量作业、数据处理等方面对GPS定位技术作了较详细的介绍。全书吸收了国内外研究的最新成果，理论密切联系实际，内容简练新颖，结构严密，体系完整。

全球定位系统(GPS)已在国民经济和国防建设的各个领域中得到了广泛的应用。作者结合教学、科研和生产实践从定位原理、测量作业、数据处理等方面对GPS定位技术作了较详细的介绍。全书共分11章，其主要内容为：绪论，全球定位系统的组成及信号结构，GPS定位中的误差源，距离测量与GPS定位，GPS测量的技术设计，数据采集，时间标示法，地球坐标参照系，常用的数据格式，GPS线向量解算和网平差及GPS高程测量等。  本书可作为高等学校测绘工程及其相关专业本科生和研究生的教材，教师可根据专业性质、学时数和学生的层次从中选择所需的内容。本书也可供测绘、交通、石油、地质、水利、农林等部门的相关科研工作人员参考。

第一编GPS定位原理、方法与数学模型

第1章绪论/1

第2章全球定位系统的组成及信号结构/17

第3章GPS定位中的误差源/38

第4章距离测量与GPS定位/78

第二编 技术设计与数据采集

第5章GPS测量的技术设计/128

第6章数据采集/138

第三编数据处理

第7章时间标示法/152

第8章地球坐标参照系/156

第9章GPS测量应用中常用数据格式/182

第10章GPS测量数据处理原理/216

第11章GPS离程测量/270

参考文献/279

全球定位系统在交通、运输、测绘、通信、军事、石油勘探、资源调查、农林渔业、时间比对、大气研究、气象预报、地质灾害的监测和预报等部门和领域中有广泛的应用前景。全球定位系统的出现使导航技术和定位技术产生了一场深刻的变革，促进了相关行业的整体技术进步。因而GPS导航定位技术已成为高等学校各相关专业中的一门重要课程。

自20世纪70年代起，我院(系)就紧跟学科发展前沿，用空间大地测量技术对原专业进行改造和建设，对旧的课程体系进行了大规模的调整。在培养具有新的知识结构的符合社会需要的大批人才的同时，我院(系)还承担了大量的科研项目和科技开发(生产)项目，将一个逐渐老化且生源和需求都严重不足的老专业改造建设成为一个欣欣向荣、充满活力的用高新技术武装起来的新专业。"跟踪学科发展前沿，改造和建设大地测量专业的研究和实践"获湖北省和国家教学成果一等奖。目前"GPS测量原理及其应用"不仅是武汉大学测绘学院、遥感信息工程学院、资源和环境学院中相关专业的必修课程，而且也成为面向全校的一门公选课。

本书是武汉大学"十五"规划教材，其内容涵盖"GPS测量原理及其应用"(省级优质课程)和"GPS数据处理"两门课程。根据我们的经验，这两门课程的难点为：载波相位测量的原理，观测值的线性组合，周跳的探测修复，整周模糊度的确定以及网平差(无约束平差，约束平差，联合平差)等内容，因此本教材对这些问题作了较为详细的阐述。考虑到卫星导航定位系统正处于迅速发展和变革的时期，所以在教材中对GLONASS系统、伽利略系统、我国的北斗系统以及GPS的现代化等内容也作了简要介绍。按武汉大学测绘学院的教学计划，有关时间系统，坐标系统，卫星轨道理论的基本知识和卫星应用等方面的内容已在"大地测量学基础"、"空间大地测量理论基础"和"卫星应用概论"等前期课程中讲过，故本书中不再作介绍，以免造成过多的重叠。但为了顾及外校和其他相关专业学生使用的需要，对一些必要的内容仍作了简单介绍。此外，为了保持两门课程相对的独立．性和完整性，编写时允许有极少量内容相互交叉和重叠。

全书共分三编。第一编为GPs定位原理、方法与数学模型，共分4章。第1章绪论简要介绍了全球定位系统的产生、发展、前景以及在各个领域中的应用，对其他卫星导航定位系统也作了简要介绍。第2章介绍了全球定位系统的组成和信号结构，以及卫星位置的计算。第3章介绍了影响GPS定位的各种误差源以及消除或削弱误差影响的方法。第4章介绍了测定卫地距的方法以及GPS定位的方法。第二编为技术设计与数据采集，共分2章。第5章介绍了技术设计的依据和方法。第6章介绍了选点与埋石，接收机检验，外业观测，成果验收等内容。第三编为数据处理，共分5章。第7章介绍了常用的时间标示方法及相互换算的方法。第8章介绍了GPS测量中常用的坐标系和参考框架。第9章介绍了GPS数据处理中常用的RINEX格式和SP3格式。第10章介绍了GPS基线向量解算和网平差中的各种问题。第11章介绍了GPS高程测量。其中第一、二编(前6章)由李征航编写，第三编(后5章)由黄劲松编写，最后由李征航负责统稿。其中部分标注有"**"的内容主要供研究生学习和相关科研人员参考，不一定作为本科生学习内容。

由于作者水平有限，谬误不当及疏漏之处在所难免。当前GPS定位技术仍处于迅速发展阶段，虽然我们力求与时俱进，反映该领域中的最新成果，但未必如愿。真诚希望广大读者批评指正。

作者

2005年1月