GPS测量原理及应用复习名词解释与论述

第一部分：名词解释春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点真近点角：在轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距.升交点赤经：在地球平面上，升交点与春分点之间的地心夹角.近地点角距：在轨道平面上近地点与升交点之间的地心角距.天球：指以地球质心为中心，半径r为任意长度的一个假想球体。为建立球面坐标系统，必须确定球面上的一些参考点、线、面和圈。岁差：指由于日月行星引力共同作用的结果，使地球自转轴在空间的方向发生周期性变化。章动：北天极除了均匀地每年西行以外，还要绕着平北天极做周期性的运动。轨迹为一椭圆。极移：地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移历元：在天文学和卫星定位中，与所获取数据对应的时刻也称历元。轨道：卫星在空间运行的轨迹轨道参数：描述卫星轨道位置和状态的参数卫星星历：描述卫星运动轨道的信息，是一组对应某一时刻的轨道根数及其变率预报星历：是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递给用户，经解码获得所需的卫星星历，也称广播星历后处理星历：是一些国家的某些部门根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测资料，应用与确定预报星历相似的方法，计算的卫星星历。GPS卫星所发射的信号包括载波信号、P码（或丫码）、C/A码和数据码（或D码）等多种信号分量，其中P码和C/A码统称为测距码。（1） 码的概念：表达不同信息的二进制数及其组合，称为码（2） 随机噪声码：对某一时刻来说，码元是0或1完全是随机的，这种码元幅度的取值完全无规律的码序列。导航电文：导航电文是包含有关卫星的星历、卫星工作状态、时间系统、卫星钟运行状态、轨道摄动改正、大气折射改正和由 C/A码捕获P码等导航信息的数据码（或D码）。绝对定位：也称单点定位，是指在协议地球坐标系中，直接确定观测站相对于坐标原点（地球质心）绝对坐标的一种方法。相对定位：用至少两台GPS接收机，同步观测相同的GPS卫星，确定两台接收机天线之间的相对位置。有静态相对定位和动态相对定位之分静态定位：接收机静置在固定测站上，观测数分钟至 2小时或更长时间，以确定测站位置的卫星定位，是不考虑轨道的有无、决定点位置的定位应动态定位：动态定位是以确定与各观测站相应的、运动中的、接收机载体的位置或轨迹的卫星定位。伪距：是由GPS观测而得的GPS观测站到卫星的距离， 由于尚未对因卫星时钟与接收机时钟同步误差”的影响加以改正，在所测距离中包含着时钟误差因素在内，故称伪距”GPS卫星信号的基准频率是10.23MHz.被动式测距：仪器本身不发送信号，只能被动的接受目标信号，根据信号传播的速度信号时间求单程距离。主动式测距：用电磁波测距仪发送信号，通过另一端的反射器反射回来，再由测距仪接受算出距离。整周跳变：在GPS接收机接受信号时，由于种种原因，接收机整波计数器在一定时间内记录下来的周数突然发生了变化，也就是错误地记录了周数，这种突变叫做整周跳变。整数解：将平差计算所得的整周未知数取为相近的整数， 并作为已知数代入原方程，重新解算其它待定参数。整周模糊度：是在全球定位系统技术的载波相位测量时，载波相位与基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数。差分GPS:通过在固定测站和流动测站上进行同步观测，利用在固定测站上所测得GPS定位误差数据改正流动测站上定位结果的卫星定位。广域差分GPS：在一个相当大的区域中用相对较少的基准站组成差分GPS网，各基准站将求得的距离改正数发送给数据处理中心，由数据处理中心统一处理，将各种GPS观测误差源加以区分，然后再传给用户。优点：精度高且分布均匀、基准站个数较少；缺点：技术复杂，花费大载波相位测量：是利用接收机测定载波相位观测值或其差分观测值，经基线向量解算以获得两个同步观测站之间的基线向量坐标差的技术和方法。SA技术：人为地将误差引入卫星钟和卫星数据中，故意降低 GPS精度。其直接影响是C/A码的精度从原先的20m降低到100m。单点定位：即绝对定位。GPS气象学：利用GPS理论和技术来遥感地球大气，进行气象学的理论和方法研究，如测定大气温度及水汽含量，监测气候变化等，叫做 GPS气象学重建载波：在GPS信号中由于已用相位调整的方法，在载波上调整了测距码和导航电文，因而接受的载波相位已不在连续，所以在进行载波相位之前要进行调试工作设法调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获取载波。多路径误差：也叫多路径效应，由发射器到接收仪，经由不同长度两路径的无线电波间互相干扰形成定位误差。卫星分布的几何图形对精度因子的影响：GPS绝对定位的误差与精度因子DOP的大小成正比，由于精度因子与所测卫星的空间分布有关，卫星的运动以及观测卫星的选择不同，所测卫星在空间分布的几何图形是变化的，导致精度因子的数值也是变化的。静态相对定位：用两台接接收机分别安置在基线的两个端点，其位置静止不动，同步观测相同的4颗以上卫星，确定两个端点在协议地球坐标系中的相对位置，这就叫做静态相对定位。优点:？消除或减弱一些具有系统性误差的影响，如卫星轨道误差、钟差和大气折射误差等。？减少平差计算中未知数的个数。动态相对定位：用一台接收机安置在基准站上固定不动，另一台接收机安置在运动载体上，两台接收机同步观测相同卫星，以确定运动点相对基准站的实时位置。伪距：就是由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得出的量侧距离。由于卫星钟、接收机钟的误差以及信号经过电离层和对流层的延迟，量侧距离的距离与卫星到接收机的几何距离有一定的差值， 因此，称量侧距离的伪距。GPS相对定位：是至少用两台GPS接收机，同步观测相同的GPS卫星，确定两台接收机天线之间的相对位置。观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段称为观测时段，简称时段。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。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，则称该多边形环路为异步观测环，简称异步环.独立观测环：由非同步观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环.后处理星历：一些国家某些部门，根据各自建立的卫星跟踪占所获得的对 GPS卫星的精密观测资料，应用与确定广播星历相似的方法而计算WGS-84大地坐标系：原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0定义的零子午面和CTP赤道的交点，丫轴与Z、X轴构成右手坐标系。GPS绝对定位：也叫单点定位，即利用GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对坐标系原点的决对位置.广域差分:基本思想是对GPS观测量的误差源加以区分，并单独对每一种误差源分别加以模型化”，然后将计算的每一种误差源的数值，通过数据链传输给用户，以对用户GPS定位误差加以改正，达到削弱这些误差源，改善用户 GPS定位精度的目的。同步观测：同步观测是指两台或两台以上接收机同时对一组卫星进行的观测 ^异步观测环：在构成多边形环路的所有基线向量中，则只要有非同步观测基线向量，该改多边形环路叫异步观测环。单差、双差、三差的概念、原理、优缺点：单差:在不同观测站，同步观测相同卫星所得观测量之差。优点是卫星钟差的影响已经消除。双差：在不同观测站，同步观测同一组卫星，所得单差之差。优点是消除了接收机钟差的影响。缺点是可能组成的双差观测方程数将进一步减少。 缺点是观测方程数目明显减少，对未知参数的解算可能产生不利影响。三差：于不同历元，同步观测同一组卫星，所得观测量的双差之差。优点是消除了整周未知数的影响第二部分：简答与论述空间定位技术的优点测站间不需要相互通视数学模型简单且能同时确定点的三维坐标易于实现全天候观测能达到大地测量所需要的精度水平，在长距离上仍能获得高精度的定位结果观测时间比较短操作简单，功能多，应用广经济效益显著GPS定位系统的组成及作用空间部分GPS卫星：提供星历和时间信息，发射伪距和载表信号，提供其它辅助信息地面监控部分地面监控系统：中心控制系统、实现时间同步、跟踪卫星进行定轨用户部分GPS接收机：接收并测卫星信号、记录处理数据、提供导航定位信息简述GPS系统的特点TOC\o"1-5"\h\z1）定位精度高 （1分）2）观测时间短 （1分）3）测站间无需通视 （1分）4） 可提供三维坐标（1分）5） 操作简便（0.5分）6） 全天候作业（1分）7） 功能多，应用广（0.5分）8）回答：全能性、全球性、连续性和实时性的也各 1分。简述接收机的主要任务。当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行（ 2分）；对所接收到的GPS信号，具有变换、放大和处理的功能（2分）；测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间，解译出 GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间（2分）。符合下列要求的周期运动现象可用作确定时间的基准:运动是连续的、周期性的。*运动的周期应具有充分的稳定性。运动的周期必须具有复现性，即在任何地方和时间，都可通过观察和实验，复现这种周期性运动。TOC\o"1-5"\h\z简述无摄运动中开普勒轨道参数（要求绘图表示） 。轨道椭圆的长半径；（a）（1分）轨道椭圆偏心率（e）（或轨道椭圆的短半径）；（1分）卫星的真近点角；（V） （1分）升交点赤经；（Q） （1分）轨道面倾角；⑴ （1分）近地点角距。（3）（1分）简述快速静态定位的作业方式。在测区中部选择一个基准站，并安置一台接收设备连续跟踪所有可见卫星（3分）；另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟 （3分）。什么是伪距单点定位？说明用户在使用 GPS接收机进行伪距单点定位时，为何需要同时观测至少4颗GPS卫星？根据GPS卫星星历和一台GPS接收机的伪距测量观测值来直接独立确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对坐标的方法叫单点定位，也叫绝对定位。（5分）由于进行伪距单点定位时，每颗卫星的伪距测量观测值中都包含有接收机钟差这一误差，造成距离测量观测值很不准确。 （4分）需要将接收机钟差作为一个未知数加入到伪距单点定位的计算中，再加上坐标三个未知数，所以至少需要4个伪距观测值，即需要同时观测至少 4颗GPS卫星。（4分）什么是多路径误差？试述消弱多路径误差的方法。（10分）在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射的卫星信号进入接收机天线，这 就和直接来自卫星的信号产生干涉，从而使观测值偏离真值，产生多路径误差。（5分）消多路径误差的方法：（1）选择合适的站址a测站应远离大面积平静地水面；（1分）b、 测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中；（1分）c、 测站应离开高层建筑物・（1分）（2）对接收机天线的要求a在天线中设置抑径板（1分）b、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。（1分）简述美国GPS卫星的主要参数。GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成（2分），它们均匀分布在6相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，它们距地面的平均高度为20200K®运行周期为11小时58分（2分）。载波频率为1575.42MHz和1227.60MHz（2分）。简述卫星的受摄运动及其主要摄动力。考虑了摄动力作用的卫星运动称为卫星的受摄运动（2分）。主要的摄动力有：日月引力（1分）；地球潮汐作用力（1分）；太阳辐射压力（1分）；大气阻力（1分）。简述动态定位的作业方法建立一个基准站安置接收机连续跟踪所有可见卫星（2分）；流动站接收机先在出发点上静态观测数分钟，然后流动站接收机从出发点开始连续运动（2分）；按指定的时间和间隔自动测定运动载体的实体位置（2分）。如何减弱GPS接收机钟差。把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数， 在数据处理中与观测站的位置参数一并求解。（2分）认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的，像卫星钟那样，将接收机钟差表示为时间多项式，并在观测量的平差计算中求解多项式的系数。此法可大大减少未知数，其成功与否关键在与钟误差模型的有效程度。 （2分）通过在卫星间求一次差来消除接收机的钟差。（2分）试说明载波相位观测值的组成部分。完整的载波相位观测值是由三部分组成的：即载波相位在起始时刻沿传播路径延迟的整周数N。（2分），和从某一起始时刻至观测时刻之间载波相位变化的整周数山林'）（2分），以及接收机所能测定的载波相位差非整周的小数部分"伸）（2分）o简述GPS卫星的主要作用。接收地面注入站发送的导航电文和其它信号；（2分）接收地面主控站的命令，修正其在轨运行偏差及启用备件等； （2分）连续地向广大用户发送GPS导航定位信号，并用电文的形式提供卫星自身的现势位置与其它在轨卫星的概略位置，以便用户接收使用。 （2分）如何重建载波？其方法和作用如何？答：在GPS言号中由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文，因而接收到的载波的相位已不在连续，所以在进行载波相位测量之前，首先要进行解调工作，设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获取载波（3分）。重建载波一般可采用两种方法：一是码相关法，另一种是平方法（3分）。采用前者，用户可同时提取测距信号和卫星电文，但用户必须知道测距码的结构；采用后者，用户无须掌握测距码的结构，但只能获得载波信号而无法获得测距码和卫星电文 （4分）。简述GPS在测绘工程中应用的优点有哪些？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.操作简便；6.全天候作业；7.功能多，应用广如何消除电离层折射的影响？在电离层中，气体分子受到太阳等天体各种射线辐射产生强烈电离，形成大量的自由电子和正离子。当GNSS信号通过电离层时，信号的路径发生弯曲，传播速度也会发生变化，从而使测量的距离发生偏差。双频观测、电离层延迟改正模型加以改正、相对观测（利用同步观测值求差）如何用测距码来进行伪距测量？（1） 易于将十分微弱的卫星信号从噪声的汪洋大海中提取出来；（2） 可提高测距精度；（3） 可用码分多址技术来区分、处理不同卫星的信号；（4） 便于对整个系统进行控制和管理。为什么快速而准确地确定整周模糊度是载波相位测量中的关键问题？（1）精确的Fr（「）及修复周跳后的整周计数只有与正确的 N配合使用才有意义，N出错将严重损害定位精度和可靠性。（2）在一般的GPS测量中，定位所需的时间即为确定模糊度所需的时间，快速确定N对提高GPS定位速度，提高作业效率具有重要作用。什么是多路径误差？多路径误差对测量的影响怎样？经测站附近的反射物反射后的卫星信号若进入GPS接收机就将与直接进入接收机的信号产生干涉，从而使观测值产生偏差，这就是所谓的多路径误差。是GPS测量中的一种重要误差源，将严重损害GPS测量的精度,严重时还将引起信号的失锁。解决方法有（1） 选择合适的站址，远离信号反射物；（2） 选择合适的接收机（装抑径板、抑径圈，抑制反射信号等）；（3） 适当延长观测时间；和信号传播有关的定位误差有哪些，各有什么特性？电离层延迟：与电子含量成正比，与电磁波频率平方成反比；对载波和测距码的影响大小相等，符号相反；与电磁波传播方位有关对流层延迟：与传播方位有关、与信号频率无关多路径效应：对伪距测量的影响比载波相位测量的影响严重、取决于测站周围的环境和接收天线的性能gps外业注意事项？明确任务、测区踏勘及收集资料、技术设计、器材准备及人员组织、选点及埋标、外业观测计划的拟定、外业观测、数据预处理、观测成果的外业检核GPS定位系统有哪几部分组成的？各部分的作用是什么？GPS卫星星座接受地面站发来的导航电文和其他信号接受地面站的指令，修正轨道偏差并启动备用设备连续不断地向地面发送GPS导航和定位信号地面监控系统主控站：收集数据；处理数据；监测协调；控制卫星注入站：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：接收卫星信号，为主控站提供卫星的观测数据GPS言号接收机捕获卫星信号，计算出测站的三维位置或三维速度和时间，达到导航和定位的目的简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么？时间系统：尺度；原点.时间尺度：周期运动；该周期是连续稳定的；该周期可观测和用实验复现.GPS时间系统是如何建立的？秒长采用原子时秒长，原点定义在UTC的1980年1月6日0时与协调世界时对齐。试述GPS卫星信号的内容及其主要作用？载波一一加载和传送码信号，其本身也是重要的测量对象测距码 测定站星距离数据码确定卫星的瞬时位置12简述C/A码和P码各自特点？C/A码:码元宽度较大，码长较短，易于捕获。结构公开，可供广大用户使用。P码：码元宽度较小，码长较长，不易捕获。结构不公开，供美军方及特权用户用。简述GPS接收机由哪几个单元组成的？信号通道作用？组成：GPS接收机天线单元、变频器及中频放大器和电源。作用：搜索卫星并牵引跟踪卫星；对广播电文数据信号实行接扩，解调出广播电文；进行站星距离测量。GPS接收机按不同标准分类有哪些？按用途分类：导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机。按接收的卫星信号频率数分类：单频接收机和双频接收机。试述GPS单点定位原理，写出定位方程式.就是将飞行卫星的瞬时位置作为已知点，采用空间后方距离交会得到待定点的空间位置。定位方程参见教科书(P162页)按不同分类标准GPS定位可分为那些？按测距原理：伪距法定位，载波相位定位，差分按待定点运动状态：静态定位，动态定位 GPS定位GPS在导航和经典相对静态定位中的测距方法分别是什么？测距码测距和载波相位测距简述多普勒三次差分中的一次差分分别在哪些观测值间求差？每次差分能消减那些误差的影响？试写出一次差分的方程式？一次差分：在卫星间求差分(星际差分)，星际一次差分消除了接收机钟差，也削弱了电离层、对流层误差影响；在测站间求差分(站际差分)，站际差分消除了卫星钟差，同时也削弱了电离层、对流层误差影响；在历元间求差分(历元差分)，历元间一次差分消除了卫星和接收机钟差，同时也削弱了电离层、对流层误差影响，特别注意的是还消除了初始整周未知数No.SA和AS技术的目的是什么？实施SA和AS技术后对定位有何影响？目的：美国为防了防止未经许可的用户把GPS用于军事目的(进行高精度实时动态定位)。影响：降低单点定位的精度；降低长距离相对定位的精度； AS技术会对高精度相对定位数据处理，整周未知数的确定带来不便。图形强度因子可分为哪几类？图形强度误差与何有关？并说明原因分类：平面位置精度因子HDOP高程精度因子VDOP空间位置精度因子PDOP接收机钟差精度因子TDOP几何精度因子GDOP与等效距离误差（T°有关mh=hdopfMv=VDOP%Mp=PDOP-Mt=TDOP-%Mc=GDOP原因：精度因子的数值是有接收机与卫星在空间的几何图形分布决定的。 高度截止角越小，所测卫星在空间的分布范围也越大，图形强度因子越小，但传播误差增大，对等效距离影响越大，因此在测量定位中高度截止角一般定为8-15 o差分GPS可分为哪几类？各自的构成、特点和适应范围？单基准站差分：分为位置差分、伪距差分和载波相位差分；结构和算法简单，技术上较为成熟。主要用于小范围差分定位工作。局部区域差分有多个基准站，每个基准站与用户之间均有无线电数据通信连；用户与基准站之间的距离一般在500km以内才能获得较好的精度，适用于较大范围差分定位工作。广域差分：对GPS观测量的误差源加以区分，表现在星历误差、大气延时误差和卫星钟差误差三方面。特点是大范围定位精度布均匀，覆盖区域广，硬件设备及通信工具昂贵。应用于一国或几个国家的广大区域（2000km的差分定位。GPS测量与卫星、信号传播、接收机有关的误差分别有哪些？相应的削减措施有哪些？与卫星有关的误差：星历误差措施：建立自己的卫星跟踪网独立定轨，轨道松弛法，同步观测值求差。钟误差措施：导航电文给出参数改正，相对定位。相对论效应措施：在制造卫星钟时预先把频率将为0.00455Hz。与信号传播有关的误差：电离层措施：禾1」用双频观测，禾I」用电离层改正模型加以修正，禾I」用同步观测值求差，选择有利的观测时间。对流层措施：采用相应的对流层模型加以改正，引入描述对流层影响的附加待估参数，在数据处理中一并求得，利用同步测量求差，利用水汽辐射计直接测定信号传播的影响。多路径效应措施：选择合适的站址，测站应远离大面积平静的水面，测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中，测站应离开高层建筑物；对接收机天线设置抑径板，而且对于极化特性不同的反射信号应该有较强的抑制作用；设置适宜的高度截止角。与接收机有关的误差：钟的误差措施：独立未知数法，相对定位。位置误差措施：在精密定位时，必须仔细操作，以尽量减少这种误差的影响；在变形监测中，应采用强制对中装置的观测墩。天线相位中心变化 措施：相对定位，同类天线同向安置。GPS控制点的选取原则和网形设计原则分别是什么？选点：1） 点位应远离大功率无线电发射源，距离不小于200m远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，距离不小于50m以避免电磁场对GPSb号的干扰.2） 点位附近不应有大面积水域或不应有强烈干扰卫星型号接受的物体，以减弱多路径效应的影响.3） 点位应设在易于安装接受设备、视野开阔的较高点上在视场内周围障碍物的高度角根据情况一般应小于10°-154）点位应选在交通便利，有利于常规测量应用的地方。网形：1为便于常规测量，每点应有一个以上通视方向。2坐标系统一致性.3构成闭合环路.同步网间的连接方式有哪些？各自的特点及适应的情况？1） 点连式：连接效率高，当接收机数目较少时为推荐的连接方式，但图形强度较弱，极少有非同步闭合条件。2） 边连式：比点连接效率低，但可靠性高；在接收机台数较多时的为主要连接方式。3） 网连式：强度和可靠性高，效率低；需四台以上接收机，用于高精度控制测量.4） 边点混合连接式：灵活，可靠性好较理想的布网方法.快速相对静态定位的原理是什么？基准站独立观测卫星信号，并将采集到的信号连续发给移动站， 移动站在观测卫星信号的同时，接受基准站发来的信号，实现三次差分，得到站星距离，从而计算其在WGS-84坐标系的坐标将基准站设在已知点上，或移动站在已知点上进行测量，就可以得到WGS-84坐标与我国坐标系的转换系数，设参数在一定范围内是相似的，移动站在得到转换参数后，就可以得到其所在坐标系内的坐标和高程，到达快速定位的目的。RTK测量系统一般由哪三部分构成？GPSS收机，数据传输系统和软件系统.简述GPS网的布网原则。答：为了用户的利益，GPS网图形设计时应遵循以下原则：（1） GPS网的布设应视其目的，作业时卫星状况，预期达到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照优化设计原则进行。 （2分）（2） GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一个或若干个独立观测环，或者附合路线形式，以增加检核条件，提高网的可靠性。 （2分）（3） GPS网内点与点之间虽不要求通视，但应有利于按常规测量方法进行加密控制时应用。（2分）（4）可能条件下，新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进行联测；新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重合点数不应少于三个，且分布均匀，以便可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。（2分）（5）GPS网点，应利用已有水准点联测高程。（2分）第三部分填空题GPS系统包括三大部分：空间部分一一GPS卫星星座；地面控制部分一一地面监控系统；用户部分一一GPS接收机。GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布在6个近似圆形轨道上。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。GPS卫星位置采用WGS-84大地坐标系。GPS系统中卫星钟和接收机钟均采用稳定而连续的GPS时间系统。GPS卫星星历分为预报星历（广播星历）和后处理星历（精密星历）。根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有：点连式、边连式、网连式和边点混合连接四种基本方式。选择什么样的组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS接收机台数等因素。卫星定位中常采用空间直角坐标系及其相应的大地坐标系， 一般取地球质心为坐标系原点。我国目前常采用的两个国家坐标系是1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系。GPS接收机主要由GPS接收机天线单元、GPS接收机主机单元和电源三部分组成。单站差分按基准站发送信息的方式来分，可分为位置差分、伪距差分和载波相位差分三种。对于N台GPS接收机构成的同步观测环，其中独立基线数为N-1世界时UT、UT、UT2其时间