袁家政，男，汉族，湖南省隆回人，1971年2月出生，博士，教授。1993年毕业于北京师范大学数学系计算机科学专业获理学学士学位，2007年12月获北京交通大学计算机应用技术专业工学博士学位，2008年10年进入中科院自动化所国家专用集成电路设计工程技术研究中心从事博士后研究。曾任北京联合大学信息学院多媒体教学部副主任、主任、多媒体技术课程群负责人、多媒体技术专业和电脑艺术专业负责人。现任北京市旅游信息化研究基地秘书长、北京联合大学电子信息技术实训基地副主任、北京联合大学计算机技术研究所常务副所长、教授、硕士研究生导师。主要研究方向图形图像处理、文物遗迹的数字化处理、数字博物馆等。

　　本书对当前商用的定位技术进行了全面梳理和系统分析，详尽地阐述了定位技术的概念、原理和实现方法。内容源于作者对定位技术的深刻理解和广泛而深入的实践活动，包括卫星定位技术、移动互联网定位技术、WiFi定位技术和蓝牙定位技术等，并对传感器定位技术、RFID定位技术进行了阐述。

第1章  定位技术绪论 1
第2章  卫星定位技术 5
2．1  GPS系统 5
2．1．1  发展历史 5
2．1．2  运行状况 6
2．1．3  系统构成 6
2．1．4  GPS的特点 10
2．2  GLONASS系统 11
2．2．1  发展历史 11
2．2．2  系统构成 12
2．2．3  GLONASS的特点 13
2．2．4  GLONASS和GPS对比 14
2．3  Galileo系统 14
2．3．1  发展历史 14
2．3．2  系统构成 15
2．3．3  Galileo的特点 17
2．4  北斗系统 17
2．4．1  发展历史 18
2．4．2  系统构成 18
2．4．3  北斗系统的功能 19
2．4．4  北斗系统与GPS的比较 20
2．5  惯性导航与组合导航 22
2．5．1  惯性导航 22
2．5．2  组合导航 23
2．6  卫星导航及组合导航系统的应用 25
2．6．1  卫星导航系统的应用 25
2．6．2  组合导航系统的应用 26
2．7  GPS接收机的认识和使用 28
2．7．1  实验目的 28
2．7．2  GPS接收机的工作原理 28
2．7．3  GPS接收机简介 30
第3章  GPS定位基本原理及误差分析 36
3．1  伪距测量 37
3．1．1  伪距测量原理 38
3．1．2  伪距法绝对定位原理 39
3．2  载波相位测量 40
3．2．1  载波相位测量原理 40
3．2．2  载波相位测量的观测方程 41
3．3  差分GPS定位原理 42
3．3．1  单基准站差分 43
3．3．2  局部区域差分 46
3．3．3  广域差分 46
3．3．4  多基准站RTK技术 48
3．4  GPS定位误差的来源及其影响 50
3．4．1  主要定位误差的分类 50
3．4．2  与卫星自身部分相关的误差 51
3．4．3  与信号传播相关的误差 52
3．4．4  与接收设备有关的误差 55
3．5  星历预报 56
3．5．1  GPS卫星星历 56
3．5．2  TGO星历预报 59
3．6  GPS静态定位外业观测 60
3．6．1  GPS布网原则与设计 60
3．6．2  GPS网的布设与实施 61
3．6．3  GPS选点要求 62
3．6．4  GPS点的点名 62
第4章  北斗定位基本原理及误差分析 63
4．1  北斗导航定位系统 64
4．1．1  “北斗一号”简介 64
4．1．2  “北斗二代”简介 64
4．2  双星定位通信系统 65
4．2．1  系统构成 65
4．2．2  双星定位的基本原理 66
4．2．3  双星定位的基本工作过程 67
4．3  双星定位的定位解算方法 68
4．3．1  单点定位法 68
4．3．2  差分定位法 72
4．4  北斗系统定位误差分析 74
4．5  北斗系统的局限性与不足 75
4．6  RTK测量 76
4．6．1  实验目的 76
4．6．2  GPS动态定位测量 76
4．6．2  RTK测量过程 78
4．7  连续运行参考站 84
4．7．1  网络RTK系统组成 84
4．7．2  网络RTK基本操作 85
第5章  GPS卫星导航定位技术的应用 89
5．1  GPS在科学研究中的应用 89
5．1．1  GPS在地球动力学及地震研究中的应用 89
5．1．2  GPS在气象学中的应用 91
5．2  GPS在工程技术中的应用 92
5．2．1  GPS在大地控制测量中的应用 92
5．2．2  GPS在航空摄影测量中的应用 94
5．2．3  GPS在智能交通系统中的应用 95
5．2．4  GPS在海洋测绘中的应用 96
5．2．5  GPS在精密工程测量、工程结构变形检测中的应用 97
5．3  GPS在军事上的应用 98
5．3．1  低空遥感卫星定轨 98
5．3．2  导弹武器的实时位置、轨迹的确定 98
5．4  GPS在其他领域的应用 99
5．4．1  GPS在精细农业中的应用 99
5．4．2  GPS在林业管理方面的应用 100
5．4．3  GPS在旅游及野外考察中的应用 100
第6章  无线定位技术 101
6．1  移动终端定位技术 101
6．1．1  基于网络无需移动通信终端帮助的定位技术 102
6．1．2  基于移动通信终端需要网络帮助的定位技术 102
6．1．3  基于移动通信终端无需网络帮助的定位技术 104
6．1．4  混合定位技术 104
6．2  WiFi定位技术 105
6．2．1  简介 105
6．2．2  系统组成 105
6．3  蓝牙定位技术 106
6．3．1  蓝牙技术简介 106
6．3．2  低功耗蓝牙技术（Bluetooth Low Energy） 107
6．3．3  蓝牙信标（Bluetooth iBeacon） 108
6．4  ZigBee定位技术 109
6．4．1  ZigBee技术简介 109
6．4．2  ZigBee网络进行通信的特点 110
6．4．3  ZigBee的应用前景 111
6．5  射频识别定位技术 112
6．5．1  射频识别技术介绍 112
6．5．2  RFID定位基本原理 113
6．6  无线定位技术的应用 113
第7章  WiFi定位 115
7．1  WiFi定位技术 116
7．1．1  WiFi通信技术简介 116
7．1．2  WiFi网络特点 117
7．2  WiFi定位原理 118
7．3  WiFi定位算法 119
7．3．1  TOA定位方法 120
7．3．2  基于时间差到达（TDOA） 120
7．3．3  基于到达角度（AOA） 121
7．3．4  基于接收信号强度法（RSSI）的定位 122
7．4  基于位置指纹的定位系统设计 124
第8章  蓝牙定位 126
8．1  蓝牙定位现状 126
8．2  蓝牙4．0室内定位技术 130
8．2．1  蓝牙4．0技术概况 130
8．2．2  蓝牙4．0室内定位可行性分析 130
8．3  蓝牙4．0定位系统设计 131
8．3．1  蓝牙AP部署方式 131
8．3．2  系统环境 131
8．3．3  定位系统 132
8．4  蓝牙定位算法 133
8．5  蓝牙定位的应用 136
8．5．1  蓝牙在车展中的应用 137
8．5．2  蓝牙防丢器 137
第9章  视觉定位 140
9．1  单目视觉定位 140
9．1．1  基于单帧图像的单目视觉定位 140
9．1．2  基于两帧或多帧图像的单目视觉定位 144
9．2  双目立体视觉定位 145
9．2．1  双目立体视觉定位原理 145
9．2．2  双目立体视觉定位过程 147
9．2．3  基于双目视觉的立体匹配方法 150
9．3  基于全方位视觉传感器的定位方法 154
第10章  位置指纹定位方法研究 155
10．1  位置指纹定位算法 156
10．1．1  最近邻法 156
10．1．2  K近邻法 157
10．1．3  K加权近邻法 157
10．1．4  贝叶斯概率算法 158
10．2  室内定位精度的主要影响因素 158
第11章  不同定位技术的比较 160
11．1  卫星定位技术 160
11．1．1  GPS定位系统组成 161
11．1．2  GPS定位原理和定位方法 161
11．1．3  GPS定位的主要特点 162
11．2  WiFi定位技术 162
11．2．1  WiFi定位原理 162
11．2．2  WiFi定位方法 163
11．2．3  WiFi定位的主要特点 163
11．3  RFID定位技术 163
11．3．1  RFID定位原理 164
11．3．2  RFID定位方法 164
11．3．3  RFID定位的主要特点 164
11．4  ZigBee定位技术 165
11．4．1  ZigBee定位原理 165
11．4．2  ZigBee定位方法 165
11．4．3  ZigBee定位的主要特点 165
11．5  蓝牙定位技术 166
11．5．1  蓝牙定位原理 166
11．5．2  蓝牙定位方法 166
11．5．3  蓝牙定位的主要特点 167
11．6  几种定位技术的比较 167
第12章  定位技术在不同行业中应用与实践 169
12．1  导航系统在铁路行业的应用 169
12．1．1  在列车定位系统中的应用 169
12．1．2  在铁路运输管理信息系统（TMIS）中的应用 169
12．1．3  在智能铁路运输系统中的应用 170
12．1．4  在防灾安全监控系统中的应用 170
12．1．5  在设备有效性检测中的应用 170
12．2  卫星定位系统在交通运输中的应用 171
12．2．1  卫星定位系统在智能交通系统中的应用 171
12．2．2  北斗系统在ITS的交通监管子系统中的应用 172
12．3  卫星技术在地震行业中的综合应用 174
12．3．1  地震行业卫星应用需求 174
12．3．2  震后灾情监测与评估 175
12．3．3  系统组成 175
12．4  北斗系统在旅游行业中的应用 176
12．4．1  在旅游景区使用北斗卫星导航系统的常规问题及解决方案 176
12．4．2  斗卫星导航系统在旅游行业中应用的一些相关模块及终端 177
12．4．3  总结 178
12．5  室内定位技术在医疗行业中的应用 178
12．6  室内定位技术在大型博物馆中的应用 179
12．6．1  原理及方案 180
12．6．2  应用实践实例 181
12．6．3  应用效果与前景 183
12．6．4  结论 184
参考文献 185