gps复习题.docx

1. GPS卫星星座其基本参数是：卫星颗数为21+3，卫星轨道面个数为6，卫星高度为20200km，轨道倾角为55度，卫星运行周期为11h58min，载波频率为1575.42MHz，卫星通过天顶时，卫星可见时间为5h，在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角15度以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。2. 地面监控系统的另一个重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准GPS时间系统3. 地面站监测各颗卫星的时间，求出钟差，然后由地面注入站发给卫星，卫星再有导航电文发给用户设备。4. GPS工作卫星的地面监测系统包括1个主控站3个注入站和5个监测站，主控站的任务是收集，处理本站和监测站收到的全部资料；注入站是将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器；监测站是为主控站提供卫星和观测数据。5. 了解的：国内引进了许多种类型的GPS测地型接收机。各种类型的GPS测地型接收机用于精密相对定位时，其双频接收机精度可达5mm+2x10*-6D 单频接收机在一定距离内精度可达10mm+2x10*-6D。用于差分定位其精度可达亚米级至厘米级。6. GPS单点定位的坐标以及相对定位中解算的基线向量属于WGS-84大地坐标系，因为GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据而提供的，而实用的测量成果往往是属于某一国家坐标系或地方坐标系。应用中必须进行坐标转换。7. WGS-84大地坐标系的几何定义是：原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴于Z，X轴构成右手左坐标系。对于WGS-84大地坐标系有一WGS-84椭球。基于椭球建立的。8. 我国目前常用的两个国家大地坐标系是1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系。9. 不同空间直角坐标系统之间的转换：平移，旋转，缩放三个。当重合点数为三个以上时，可以采用布尔萨七参数法转换。10. 时间系统与坐标系统一样，应有其尺度（时间单位）与原点（历元）。11. 恒星时ST：以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所定义的时间系统 平太阳时MT：以平太阳为参考点，由平太阳的周日视运动所定义的时间系统为平太阳时系统 世界时UT：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时定义为世界时UT 原子时ATI：是一种以原子谐振信号周期为标准，并对它进行连续计数的时标 协调世界时UCT：以原子时秒长为计量单位，在时刻上与平太阳时之差小于0.9秒的时间系统 。12. 二体问题：忽略所有的摄动力，仅考虑地球质心引力研究卫星相对于地球的运动，在天体力学中，称之为二体问题。13. 卫星的无摄运动：只考虑地球质心引力作用的卫星运动14. 开普勒定律的六个参数：a, e, v，i， a，e，v唯一地确定了卫星轨道的形状，大小，以及卫星在轨道上的瞬时位置。：升交点的赤经，即在地球赤道平面上，升交点与春分点之间的地心夹角。i：轨道面的倾角，即卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。；i两个参数，唯一确定了卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。 ：近地点角距，即在轨道平面上近地点与升交点之间的地心角距。15. GPS卫星定位中，需要知道GPS卫星的位置，通过卫星的导航电文将已知的某一初始历元的轨道参数及其变率发给用户，即可计算出任一时刻的卫星位置，另外，通过在已知的地面站对GPS卫星进行观测，求得卫星在某一深刻的位置，可以反求出卫星的轨道参数，从而对卫星的轨道进行改进，实现精密定轨，用于GPS精密定位。通过激光定位16. GPS卫星星历分为预报星历和后处理星历。预报星历又叫广播星历。17. 按接收机用途分类：导航型接收机，测地型接收机，授时型接收机 按接收机的载波频率分类：单频接收机，双频接收机，三频接收机 按接收机通道分类：多通道接收机，序贯通道接收机，多路多用通道接收机 按接收机工作原理分类：码相关型接收机，平方型接收机，混合型接收机，干涉型接收机18. 一般来说，六面体的体积越大，所测卫星在空间的分布范围也越大，GDOP值越小，反之六面体的体积越小，所测卫星的分布范围越小，则GDOP值越大。实际观测中，为了减弱大气折射影响，卫星高度角不能过低，所以必须在这一条件下，尽可能使所测卫星与观测站所构成的六面体的体积接近越大。19. 差分GPS定位技术是将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时的将这一改正数发送出去。用户接收机在进行GPS观察的同时，也接收到基准站的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度20. GPS定位中，存在着三部分误差：一是多台接收机公有误差，如：卫星钟误差，星历误差：二是传播延迟误差，如：电离层误差，对流层误差；三是接收机固有的误差，如：内部噪音、通道延迟、多路径效应。采用差分定位，可完全消除第一部分误差，可大部分消除第二部分误差。21. 差分GPS可分为单基准站差分、具有多个基准站的局部区域差分和广域差分三种类型。22. GPS卫星导航：为现代载体提供精确的导航信息，还需要测定载体的瞬时速度，精确的时间，运动载体的姿态等状态参数，进而“导引”该运动载体准确的驶向预定的后续位置。23. 卫星导航：全天候和全球性的测量运动载体的七维状态参数（三维坐标、三维速度、时间）和三维姿态参数24.误差来源对距离测量的影响 卫星部分1星历误差2钟误差3相对论效应1.5-15信号传播1电离层2对流层3多路径效应1.5-15信号接收1钟的误差2位置误差3天线相位中心变化1.5-5其他影响1地球潮汐2负荷潮1.025. 电离层：指地球上空距地面高度在50-1000km之间的大气层。26. 减弱电离层影响的措施：1利用双频观测2利用电离层改正模型加以修正3利用同步观测值求差27. 消弱多路径误差的方法：1选择合适的站址2对接收机天线的要求：在天线中设置抑径板，接收天线对于极化特性不同的反射信号应该有较强的抑制作用28. GPS网的基准包括位置基准、方向基准和尺度基准。29. GPS网图形构成的几个基本概念1,观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段，简称时段。2同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。3同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环，简称同步环。4独立观测环：由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环。5异步观测环：在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。6独立基线：对于N台GPS接收机构成的同步观测环，有J条同步观测基线，其中独立基线数为N-1。7非独立基线：除独立基线外的其他基线叫非独立基线，总基线数与独立基线数之差即为非独立基线数。30. GPS网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接四种基本方式。也有布设成星形连接、附合导线连接、三角锁形连接等。31. 在实际布设网设计时还要注意以下几个原则：1GPS网的点与点间尽管不要求通视，但考虑到利用常规测量加密时的需要，每点应有一个以上通视方向。2为了顾及原有城市测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用，应采用原有城市坐标系统。对凡符合GPS网点要求的旧点，应充分利用其标石3GPS网必须由非同步独立观测边构成若干个闭合环或附合线路。32. 观测成果的外业检核：1每个时段同步观测数据的检核2重复观测边的检核3同步观测环的检核4异步观测环检核33. GPS接收机采集记录的是GPS接收机天线至卫星伪距、载波相位和卫星星历等数据。34. 数据处理的基本流程：数据采集数据传输预处理基线解算GPS网平差35. GPS高程：由GPS相对定位得到的三维基线向量，通过GPS网平差，可以得到高精度的大地高差。如果网中有一点或多点具有精确的WGS84大地坐标系的大地高程，则在GPS网平差后，可求得各GPS点的WGS84大地高H84.但在实际应用中，地面点的高程采用正常高系统。地面点的正常高H，是地面点沿铅垂线至似大地水准面的距离。这种高程是通过水准测量来确定的。这就有必要找出GPS点的大地高H84与正常高Hr的关系，并用一定的方法将H84转换为Hr。（其中的一定方法似大地水准面精化）36. 美国，俄罗斯，欧盟及我国的导航定位系统分别为美国：全球定位系统，俄罗斯：全球卫星导航系统，欧盟：伽利略定位系统，中国：北斗导航系统37. GPS与GLONASS联合型接收机的特点1增加接收卫星数2提高效率3提高定位的可靠性和精度38. GPS系统由哪些部分组成空间部分：GPS卫星星座，地面控制部分：地面监控系统，用户设备部分：GPS信号接收机39. 什么叫做定位卫星？在GPS信号导航定位时，为了解算测站的三维坐标必须观测四颗GPS卫星40. GPS用户设备部分由什么构成，其主要任务是什么？41. GPS系统的特点：1定位精度高2观测时间短3测站间无需通视4可提供三维坐标5操作简单6全天候作用7功能多应用广42. GPS信号的基准频率是多少？GPS信号包括哪些成分？各有什么作用？基本频率f0=10.23MHZGPS信号包含三种成分：数据码（D）测距码（CA码跟P码）载波信号（L1和L2）载波作用：运载其他调制信号（测距码，导航电文）测距，测定多普勒频移。测码作用：测距。数据码作用：卫星广播星历，卫星钟改正数，电离层时延改正，卫星工作状态CA码捕获P码的信息等。43. GPS系统为什么要使用两个载波频率？GPS的伪随机码通过什么技术调制在载波上？目前两个载波分别调制了哪些码？将来还会调制哪些信号？GPS卫星天线发射的信号是将导航电文通经过两级调制后的信号一级调制是将低频D码分别调制高频CA和P码，实现导航电文的伪随机码扩频二级调制是将一级调制的组合码在分别调制在两个载波频率上44. 什么叫做导航电文？包括哪些内容？GPS卫星的导航电文是用户来定位和导航的数据基础，它主要包括卫星星历，时钟改正，工作状态信息以及CA码转换到捕获P码的信息45. GPS定位的基本原理：就是利用空间分布的卫星以及卫星与地面店的距离交回得到地面点位置，简言之，GPS定位原理是一种空间的距离交会原理。46. GPS定位的实质：即确定一个点在地球上的绝对位置或相对定位的实质，定位的实质位置。47. GPS定位方法的分类？48. 伪距定位的基本原理及伪距观测方程？是由GPS接收机在某一时