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GPS复习资料资料
GPS复习资料一、名词解释1.GNSS: GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写。
中文译名应为全球导航卫星系统。
目前，GNSS包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统、中国的Compass(北斗)。
它不是单一导航卫星系统，而是一个综合导航卫星系统，它体现了卫星导航的优越性。
2.天球：以地球质心为中心，以无穷大为半径的假想球体称为天球。
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。
3.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。
4.岁差：地球绕地轴旋转，由于日、月等天体的影响，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，形成一个倒圆锥体，锥角等于黄赤交角，旋转周期为26000年，这种运动称为岁差。
5.章动：月球引力产生的转矩大小和方向不断变化，从而导致地球旋转轴在岁差的基础上叠加18.6年的短周期圆周运动，振幅为9.21秒，这种现象称为章动。
6.极移：地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，因而地极点在地球表面的位置是随时间而变化的，这种现象称为极移。
7.历元：在天文学和卫历元。
8.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绝对位置。
9.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。
10.伪距：是由GPS观测得到的GPS观测站到卫星的距离。
由于尚未对“卫星时钟与接收机时钟同步误差”所造成的影响加以改正，在所测距离中包含着时钟误差因素，故称“伪距”。
11.周跳：在卫星跟踪过程中，如卫星信号被障碍物挡住而暂时中断，或受无线电信号干扰造成失锁，这样计数器就无法连续计数。
当信号被重新跟踪后，整周计数就不正确，但是不到一个整周的相位观测值仍是正确的。
GPS测量原理及应用 复习资料
《GPS测量原理及应用》武大第三版,复习资料第一章绪论1. GPS系统包括三大部分：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。
2 .GPS卫星星座部分：由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。
24颗在轨卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°。
在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。
3. GPS卫星的作用：第一，用L波段的两个无线载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号。
第二，在卫星飞越注入站上空时，接收由地面注入站用S波段发送到卫星的导航电文和其他有关信息，并通过GPS信号电路，适时地发送给广大用户。
第三，接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时地改正运行偏差或启用备用时钟等。
4. 地面监控系统：1个主控站（美国科罗拉多）3个注入站（阿森松岛,迪哥加西亚岛，卡瓦加兰）5个监控站（1+3+夏威夷）5. GPS信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS 信号从卫星到接收机天线的传播时间，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。
6. GPS系统的特点：定位精度高，观测时间短，测站间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业，功能多，应用广。
7. GPS系统的应用前景:①用于建立高精度的国家性大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数②用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘③用于监测地球板块运动状态和地壳形变④用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段⑤用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置.8. 我国的GPS定位技术的应用和发展情况：在大地测量方面，利用GPS技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精化大地水准面；在工程测量方面，应用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网，用于城市和矿区油田地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程；在航空摄影测量方面，我国测绘工作者也应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄飞行导航、机载GPS航测等航测成图的各个阶段；在地球动力学方面，GPS技术用于全球板块运动监测和区域板块运动监测；此外，GPS技术还用于海洋测量、水下地形测绘、军事国防、智能交通、邮电通信、地矿、煤矿、石油、建筑以及农业、气象、土地管理、环境监测、金融、公安等部门和行业。
《全球定位系统(GPS)测量规范》复习
《全球定位系统（GPS）测量规范》复习1. GPS测量观测时，各级网点可视情况设立与其通视的方位点，方位点目标明显，且距网点的距离一般不少于（）m。
A．100 B．200C．300 D．500答案：【C】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》7. 3. 2规定。
各级GPS网点可视情况设立与其通视的方位点，方位点目标明显，观测方便，方位点距网点的距离一般不小于300 m。
2. 按现行《全球定位系统（GPS）测量规范》，对于D级GPS网的高程联测要求为（）。
A．可依具体情况B．需按一定比例联测C．需逐点联测D．根据区域似大地水准面精化要求答案：【A】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》6. 1. 7规定。
A、B级应逐点联测，C级根据区域似大地水准面精化要求联测，D、E级可依具体情况联测高程。
3. 按现行《全球定位系统（GPS）测量规范》，GPS观测期间，不应在天线附近（）m 以内使用电台。
A．10 B．20C．50 D．100答案：【C】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》10. 5. 10规定。
4. 按现行《全球定位系统（GPS）测量规范》，GPS观测期间，不应在天线附近（）m 以内使用对讲机。
A．10 B．20 C．50 D．100答案：【A】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》10. 5. 10规定。
5. 为了防止多路径效应和数据链的丢失，基准站（）m范围内应无电视台、微波站、电台等无线电发射源。
A．50 B．100 C．200 D．300答案：【C】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》7. 2. 1规定。
6. 在局部补充，加密低等级的GPS网点时，采用高等级GPS网点点数应不少于（）个。
A．2 B．3 C．4 D．5答案：【C】解析：详见《全球定位系统（GPS）测量规范》6. 1. 10规定。
7. 新布设的GPS网应与附近已有的国家高等级GPS点进行联测，联测点数不应少于（）个。
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第一章1试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。
(1) 空间星座GPS卫星星座由24颗（3颗备用）卫星组成，分布在6个轨道内，每个轨道4颗。
基本功能：接收和存储由地面监控站发出的导航信息，接收并执行监控站的控制指令；利用卫星的微处理机，对部分必要的数据进行处理；通过星载原子钟提供精密时间标准；向用户发送定位信息；在地面监控站的指令下，通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。
(2) 地面监控地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成，包括5个监测站，1个主控站，3个信息注入站。
监测站：对GPS卫星进行连续观测，进行数据自动采集并监测卫星的工作状况。
主控站：协调和管理地面监控系统，主要任务：根据本站和其它监测站的观测资料，推算编制各卫星星历、卫星钟差和大气修正参数，并将数据传送到注入站；提供全球定位系统时间基准；各监测站和GPS卫星原子钟，均应与主控站原子钟同步，测出其间的钟差，将钟差信息编入导航电文，送入注入站；调整偏离轨道的卫星，使之沿预定轨道运行；启用备用卫星代替失效工作卫星。
注入站：在主控站控制下，将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入到相应卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。
(3) 用户设备由GPS接收机硬件和数据处理软件以及微处理机和终端设备组成。
GPS接收机硬件主要接收GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定位信息及观测量，并经简单数据处理而实现实时导航和定位。
GPS软件主要对观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果。
2试说明我国北斗导航卫星系统与GPS的区别一是使用范围不同。
“北斗一号”是区域卫星导航系统，只能用于中国及其周边地区，而GPS是全球导航定位系统，在全球的任何一点只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标数据。
二是卫星的数量和轨道是不同的。
“北斗一号”有3颗，位于高度近3.6万千米的地球同步轨道。
三是定位原理不同。
“北斗一号”是用户首先发射要求服务的信号，通过卫星转发至地面控制中心，地面控制中心计算出用户机的位置后再通过卫星答复用户，而GPS只需要4个卫星的位置信息，由用户接收机解算出三维坐标，由于“北斗一号”本身是二维导航系统，仅靠2颗星的观测信号尚不能定位，观测信号的获得需要具有转发或收发信号功能，而通信功能是GPS不具备的。
GPS复习题
一、名词解释1.导航电文GPS卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。
它主要包括：卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕捉P码的信息。
2.伪距答：GPS定位采用的是被动式单程测距。
它的信号发射时刻是卫星钟确定的，收到时刻则是由接收机钟确定的，这就在测定的卫星至接收机的距离中，不可避免地包含着两台钟不同步的误差影响，所以称其为伪距。
3.静态定位如果在定位时，接收机的天线在跟踪GPS卫星过程中，位置处于固定不动的静止状态，这种定位方式称为静态定位。
4.GPS全球定位系统GPS全球定位系统是一个空基全天候导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间获取一个通用参照系中的位置，速度和时间信息的要求。
5.岁差在日月引力和其他天体引力对地球隆起部分的作用下，地球自转轴方向不再保持不变，这使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象，这种现象在天文学中称为岁差。
6.星历误差答：实际上就是卫星位置的确定误差。
星历误差是一种起始数据误差，其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。
7.SA技术答：其主要内容是：（1）在广播星历中有意地加入误差，使定位中的已知点（卫星）的位置精度大为降低；（2）有意地在卫星钟的钟频信号中加入误差，使钟的频率产生快慢变化，导致测距精度大为降低。
8.差分GPS答：利用相距不太远的两个GPS 测站在同一时间分别进行单点定位时所受到的卫星星历误差、大气延迟误差和卫星钟差等误差源的空间相关性较好的原理，利用基准站上的观测结果求得上述误差的影响并通过数据链将误差改正数发送给流动站从而提高流动站定位精度。
9.相对定位答：将两台接收机分别安置在基线的两个端点，其位置静止不动，并同步观测相同的4颗以上GPS卫星，确定基线两个端点在协议地球坐标系中的相对位置，这种定位模式称为相对定位。
10.相对论效应答：GPS卫星在高20200km的轨道上运行，卫星钟受狭义相对论效应和广义相对论效应的影响，其频率与地面静止钟相比，将发生频率偏移，这是精密定位中必须顾及的一种误差影响因素。
GPS复习必背
进行比对。如果这两个信号尚未对齐，就调整延迟时间τ ，直至这两个信号对齐 为止。此时，复制码的延迟时间τ 就等于卫星信号的传播时间△t，将其乘以真 空中的光速 c 后即可得卫地间的伪距ρ ：ρ =τ ·c = △t·c ； 1） 优点： ① 采用的是 CDMA（码分多址）技术； ② 易于捕获微弱的卫星信号； ③ 可提高测距精度； ④ 便于对系统进行控制和管理（如 AS） 。 3.载波相位观测值按照差分方式可以分为哪几种？各有什么特点？ 1) 按差分方式可分为：站间差分、星间差分、历元间差分。 2) 特点： ① 站间差分： a. 消除了卫星钟差影响； b. 削弱了电离层折射影响； c. 削弱了对流层折射影响； d. 削弱了卫星轨道误差的影响； ② 星间差分：消除了接收机钟差的影响； ③ 历元间差分：消去了整周未知数参数。 4.载波相位观测值按照差分次数可以分为哪几种？各有什么特点？ 按差分次数可分为：一次差、二次差、三次差。 ① 单差：消去卫星钟差参数，削弱卫星星历误差、电离层延迟误差、对流层延 迟误差； ② 双差：消去接收机钟相对钟差参数； ③ 三差：消去整周模糊度参数。 5.周跳及其产生的原因。 1) 由于某种原因使接收机无法保持对卫星信号的连续跟踪时，在卫星信号重新 被锁定后， 整周模糊度将发生变化， 而整周计数也不会与前面的值保持连续， 这一现象称为整周跳变。
十、GPS 测量中的数据格式 1. 什么是 RINEX？
RINEX 是一种在 GPS 测量应用中普遍采用的标准数据格式，该格式采用文本文件 形式存储数据，数据记录格式与接收机的制造厂商和具体型号无关。
十一、GPS 基线解算 1. 名词解释：GPS 基线向量：同步观测数据解算出来的三维坐标差。 2. GPS 基线解算有哪几种模式？各自特点是什么？ 1) GPS 基线解算模式：单基线解/基线模式、多基线解/时段模式、整体解/战役 模式。 2) 特点： ① 单基线解/基线模式： a. 模型简单，参数较少，计算量小； b. 解算结果无法反映同步观测基线间的统计相关性； c. 无法充分利用观测数据之间的关联性。 ② 多基线解/时段模式： a. 数学模型严密，能反映出同步观测基线间的统计相关性； b. 数学模型和解算过程比较复杂，计算量较大。 ③ 整体解/战役模式 a. 数学模型严密，能反映出同步观测基线间的统计相关性； b. 避免了结果在几何上的不一致性； c. 数学模型和解算过程复杂，计算量大。 1. 简述 GPS 网平差的基本流程。 1) 提取基线向量，构建 GPS 基线向量网； 2) 三维无约束平差； 3) 约束平差/联合平差； 4) 质量分析与控制。 3. 简述 GPS 基线解算的基本流程
(完整word版)GPS测量原理与应用复习资料
GPS 测量原理及应用第一章绪论•GPS 的含义：全球定位系统（GPS）是一个空基全天候导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。
•卫星导航系统分类：①按用户接收机是否发射信号分类：无源系统、有源系统。
②按测量的参数分类：测距导航系统、测距离差导航系统、卫星多普勒导航系统、测角导航系统、混合系统。
③按卫星运行轨道高度分类：低轨道（近地轨道）、中高轨道、同步轨道。
④④按工作区域分类：全球覆盖系统、区域覆盖系统。
–北斗一号卫星导航定位系统：①北斗导航系统同时具备定位与双向通信能力，可以独立完成移动目标的定位与调度功能；GPS 系统本身不具备通信能力，需要和其他通讯系统结合才能实现移动目标的远程定位与监控功能。
②北斗导航系统是区域性导航系统；GPS系统是全球性导航系统。
③北斗导航系统是由我国自主控制；GPS系统是由美国军方控制。
–欧盟伽利略系统：①空间段：由分布在三个轨道上的30 颗中等高度轨道卫星（MEO）构成，每个轨道面上有10 颗卫星（9 颗正常工作，1 颗运行备用）；轨道面倾角56 度。
②地面段：包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施地面管理机构。
③用户：用户端主要就是用户接收机及其同等产品，伽利略系统考虑将与GPS、GLONASS 的导航信号一起组成复合型卫星导航系统，因此用户接收机将是多用途、兼容型接收机。
–前苏联GLONASS 系统：星座轨道为3个等间距椭圆轨道，轨道面间夹角120°，轨道倾角64.8°，偏心率0.01，每个轨道上等间距地分布8颗卫星。
卫星离地高度19100km，绕地运行周期为11 时15 分，地迹重复周期为8 天，轨道同步周期17圈。
其卫星轨道倾角大于GPS卫星轨道倾角，所以在高纬度地区的可视性好。
面控制系统包括1 个系统控制中心、1 个指令跟踪站，网络分布于俄罗斯境内。
gps期末复习题
gps期末复习题GPS期末复习题一、选择题1. GPS系统是由哪个国家建立的？A. 中国B. 俄罗斯C. 美国D. 欧盟2. GPS系统的主要功能是什么？A. 导航定位B. 天气预报C. 电视广播D. 通信服务3. GPS定位的基本原理是？A. 通过卫星信号的传播时间计算距离B. 通过卫星信号的强度判断位置C. 通过卫星的轨道预测位置D. 通过卫星的发射频率确定位置4. GPS定位系统通常需要至少多少颗卫星才能准确定位？A. 1颗B. 2颗C. 3颗D. 4颗5. GPS信号容易受到哪些因素的影响？A. 大气层B. 建筑物遮挡C. 电子干扰D. 所有以上二、填空题6. GPS系统由空间部分、控制部分和________组成。
7. GPS系统的时间基准是________。
8. GPS定位的误差来源包括________、________和________。
9. GPS接收器的类型包括________、________和车载式。
10. GPS在日常生活中的应用包括________、________和________。
三、简答题11. 简述GPS系统的主要组成部分。
12. 解释GPS定位误差的来源及其影响。
13. 描述GPS在军事领域的应用。
14. 阐述GPS在航海导航中的应用。
15. 讨论GPS在农业领域的潜在应用。
四、论述题16. 论述GPS技术在现代交通管理中的作用及其重要性。
17. 分析GPS技术在灾害救援中的应用及其带来的益处。
18. 探讨GPS技术在环境保护监测中的作用。
五、案例分析题19. 假设你是城市规划师，你将如何利用GPS技术优化城市交通系统？20. 假设你是一名户外探险者，描述你如何使用GPS设备进行导航和定位。
六、计算题21. 如果一个GPS接收器接收到来自两颗卫星的信号，信号传播时间分别为t1和t2，已知两颗卫星的位置分别为(x1, y1, z1)和(x2, y2, z2)，请计算接收器的位置坐标(x, y, z)。
GPS复习资料 (1)
GPS复习资料一、名词解释（8个，一个4分黑体字重点性较高）1、岁差：由于天球赤道和田秋波黄道的长期运动而导致的春分点的进动2、协议天球坐标系：为建立一个与惯性坐标系相接近的坐标系，通常选择某一时刻t0作为标准历元，并将此刻地球的瞬时自转轴（指向北极）和地心至瞬时春分点的方向，经过该瞬时岁差和章动改正后，作为z轴和x轴。
构成的空固坐标系称为所取标准历元的平天球坐标系，或协议天球坐标系，也称协议惯性坐标系（Conventional Inertial System—CIS）3、协调世界时：为避免发播的原子时与世界时之间产生过大偏差，从1972年采用了一种以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折衷时间系统，称为世界协调时或协调时。
4、GPS时间系统：全球定位系统GPS使用的一种时间系统，有GPS主控站的原子钟控制，属于原子时系统，但与原子时的原点在任意瞬间均有19s的常量偏差IAT-GPST=19s5、广播星历：也称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。
6、精密星历：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。
7、宽巷（Wide-lane）解：宽巷组合观测值形式（n=1, m=-1）8、窄巷（Narrow-lane）解：窄巷组合观测值形式（n=1, m=1）9、观测时段observation session:测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续观测的时间间隔，简称时段。
10、独立基线：若一组基线向量中的任何一条基线向量皆无法用该组中其他向量基线的线性组合来表示，则该组基线向量就是一组独立的基线向量。
11、重复基线：同一条基线边，若观测了多个时段则可得到多个边长的结果，这种具有多个独立观测结果的边，称为重复边。
在某两个测站间，由多个时段的同步观测数据所获得的多个基线向量解结果称为复测基线。
gps复习资料
gps复习资料GPS复习资料导语：在现代社会中，全球定位系统（GPS）已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是导航、交通管理还是户外探险，GPS都发挥着重要的作用。
为了更好地了解和应用GPS，以下是一些关于GPS的复习资料，希望对大家有所帮助。
一、GPS的基本原理GPS是由一组卫星、地面测控站和用户设备组成的系统。
卫星发射信号，用户设备接收信号并计算出自身的位置。
GPS的基本原理包括：1.卫星发射信号：GPS卫星会发射出精确的信号，包括时间和位置数据。
2.接收信号：用户设备接收到卫星发射的信号，并测量信号的传播时间。
3.计算位置：通过测量多个卫星信号的传播时间，用户设备可以计算出自身的位置。
二、GPS的应用领域GPS在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的GPS应用领域：1.导航和定位：GPS最常见的应用之一就是导航和定位。
无论是汽车导航、航空导航还是户外探险，GPS都可以帮助人们准确找到目的地。
2.交通管理：GPS在交通管理中也起到了重要的作用。
通过GPS，交通管理部门可以实时监控交通流量，优化交通信号灯的配时，提高交通效率。
3.农业和渔业：GPS在农业和渔业中也有广泛的应用。
农民可以利用GPS来精确测量土地面积，合理规划农作物的种植布局。
渔民可以使用GPS来定位鱼群的位置，提高捕鱼的效率。
4.科学研究：GPS在科学研究中也发挥着重要的作用。
科学家可以利用GPS来监测地壳运动、海平面变化等地球现象，为科学研究提供数据支持。
三、GPS的发展和挑战GPS作为一项先进的技术，经历了长期的发展和改进。
以下是GPS发展和面临的挑战：1.发展历程：GPS最早是由美国军方研发的，用于军事目的。
后来逐渐向民用领域开放，并得到了广泛应用。
2.精度提升：随着技术的不断进步，GPS的定位精度也在不断提升。
目前，高精度的GPS已经可以实现厘米级的定位精度。
3.多路径效应：GPS在城市等复杂环境中容易受到多路径效应的影响，导致定位误差增大。
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1．GPS系统组成以及各部分的作用①空间部分——GPS卫星星座，24颗在轨卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°GPS卫星的作用：a、接受地面注入站发送的导航电文b、接受地面主控站命令，适时改正运行偏差或启用备用时钟等c、连续地向用户发送GPS卫星导航定位系统，并用电文的形式提供卫星的现势位置与其他在轨卫星的概略位置。
d、GPS卫星关键在于卫星的寿命要长，时间精度要高。
②地面控制系统——地面监控系统1个主控站、3个注入站、5个监控站（1+3+夏威夷）以及通信和辅助系统地面监控系统的作用：a、提供每颗GPS卫星所播发的星历b、监测和控制卫星上各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行c、保持各种卫星处于同一时间标准——GPS时间系统。
③用户设备系统——GPS信号接收机接收机的任务：接受GPS卫星发射的信号，以及获得必要的导航和定位信息及观测量，并经数据处理而完成导航和定位工作。
2.GPS时间系统定义：采用原子时ATI秒长作为时间基准，时间起算的原点定在1980年1月6日UTC 0时。
3.完全定义一个空间直角坐标系必须明确：①坐标原点位置②三个坐标轴的指向③长度单位4.参心坐标系和质心坐标系的定义：参心是椭球的几何中心，质心是椭球的质量中心5.WGS—84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（CIP）方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和CIP赤道的交点，Y轴与Z,X轴构成右手坐标系。
6.1954北京坐标系：该坐标系采用了原苏联的克拉索夫斯基椭球体，其参数为：长半轴a 为6378245米，扁率为1/298.3，原点位于原苏联的普尔科沃。
7.1980西安坐标系：以陕西省泾阳县永乐镇作为坐标原点，以1975年国际椭球为参考椭球，并进行了全国天文大地网的整体平差的新的国家大地坐标系。
长半轴a为6378140，扁率f,1/298.2578.新1954北京坐标系：新1954北京坐标系是通过将1980西安坐标系的三个定位参数平移至克拉索夫斯基椭球中心，长半径与扁率仍取克拉索夫斯基椭球几何参数，而定位与1980年大地坐标系相同，定向也与1980椭球相同。
GPS复习
章动：真北极绕平北天极的顺时针椭圆运动，Chapter 1 绪论1． GPS 的组成部分及作用1） GPS 的组成部分：空间部分、地面控制部分（主控站、地面天线站和监测站）、用户设备部分。
2） 各部分的作用：空间部分：①执行地面监控站的指令，接收和存储由地面监控站发来的信息。
②向GPS 用户播送导航电文，提供导航和定位信息。
③通过高精度卫星钟（铷钟和铯钟）向用户提供精密的时间标准。
地面控制部分：①主控站的作用：第一根据本站和其他监测站的所有观测资料推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气层的修正参数等，并把这些数据传送到注入站；第二提供全球定位系统的时间基准。
各测站和GPS 卫星的原子钟，均应与主控站的原子钟同步，或测出其间的钟差，并把这些钟差信息编入导航电文中，送到注入站；第三调整偏离轨道的卫星，使之沿预定的轨道运行；第四启用备用卫星，以代替失效的工作卫星； ②监测站：监测站的主要任务是为MCS 编算导航电文提供观测数据。
③地面天线站：在MCS 的控制下将有MCS 推算和编制的卫星钟差，导航电文， 和其他控制指令注入到相应卫星存储系统，并监测注入信息的正确性。
用户设备部分：对观测数据进行加工以便获得比较精确的定位效果。
2． 不同定位系统的特点1） 前苏联的GLONASS 系统：2） 加俐略系统（GNSS ）3） 我国的双星导航定位系统3． GPS 在大地测量中的优点在大地测量方面，利用GPS 技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精化大地水准面。
Chapter 2 GPS 定位的坐标系统及时间系统1. 天球以及天球上主要的点、线、圈（定义）1） 天球：以空间某一点为中心、半径为无穷大的一个圆球。
2） 天球上某些有参考意义的点、线、面① 天轴和天极：天轴是指地球自转轴延伸的直线，天轴与地球表面的交点成为天极P ，有南天极和北天极。
天极并不固定有岁差和章动的变化，扣除了章动影像的天极为平天极，包含岁差、章动影像的瞬时位置为真天极。
《GPS》考试重点【复习版】
GPS原理与应用 考试复习重点GPS的概念:GPS是NAVSTAR/GPS的简称，全名应为Navigation System Timing and Ranging/Global Positioning System，即 “ 授时与测距导航系统/全球定位系统”。
*GPS是以卫星为基础的无线电导航定位系统。
第一章 绪论1.3 美国政府的GPS政策1、SA（Selective Availability）政策采取SA政策的技术手段：（1）在卫星的广播星历中人为地加入误差，以降低卫星星历的精度，即ε技术。
（降低已知点的坐标精度）。
（2）有意识地使卫星钟频产生一种快速的抖动。
产生的效果相当于降低了钟的稳定度，从而影响导航定位精度，这就是δ技术。
2、AS（Anti-Spoofing）政策AS政策是美国国防部为防止敌对方对GPS卫星信号进行电子欺骗和电子干扰而采取的一种措施。
具体做法是在P码上加上严格保密的W码，使其模二相加产生完全保密的Y码。
（1994年1月31日起实施）。
是一种防卫性的措施。
一般采用Z跟踪技术就仍然能利用P码进行测距。
1.4 其他卫星导航定位系统：全球导航卫星系统(GLONASS) 、伽利略卫星导航定位系统、我国自行研制组建的北斗卫星导航定位系统，又称无线电测向卫星业务（RDSS）系统（第一代北斗卫星导航定位系统是一种区域性的有源导航定位系统）第二章 全球定位系统的组成及信号结构2.1 全球定位系统的组成全球定位系统由以下三个部分组成：空间部分（GPS卫星）、地面监控部分、用户部分1、空间部分（1）GPS卫星星座：GPS卫星星座由GPS卫星组成，GPS有24颗卫星，其中21颗为工作卫星，3颗为备用卫星。
它们均匀分布在倾角为550的6个轨道上，轨道平均高度约20200km 。
每个轨道均匀分布4颗卫星，卫星轨道面相对地球赤道面的倾角为550，各轨道平面升交点的赤经相差600。
卫星运行周期为11h58min，卫星速度为3800m/s。
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1、全球卫星定位系统简称GPS全称：global positioning system该系统由三大部分组成：GPS卫星星座（The GPS satellite constellation）（空间部分）地面监控系统（The ground monitoring system）（控制部分）GPS信号接收器（GPS signal receiver）（用户部分）控制部分（Control segment）:master station(主控站) 、up-loading stations（注入站）、tracking stations（监控站）2、（P13）GPS卫星星座和子午卫星星座的基本参数：GPS的卫星数为24颗（The number of satellite GPS 24）轨道数为6个（The track number is 6）卫星高度(Satellite Altitude)为20200Km3、子午导航发展：Transit 工作方式子午导航1、历书（almanac）星历（ephemeris）的区别（P100）星历和历书的区别：星历（ephemeris）是计算卫星本身的精确位置（Ephemeris is accurate calculation of satellite position itself）历书（Almanac）是计算其他卫星的概率位置（The almanac is the probability of other satellite position calculation）2、(P63)三种近点角：偏近点角E（Eccentrci anomaly）、真近点角f(True anomaly)、平近点角M(Mean anomaly)3、六个轨道参数及其意义（65）：4、(P69)星下点及其轨迹:当地球自西向东自转和卫星轨道平面进动时，卫星地迹在地图上表现为逐圈向西移动。
（When the earth's rotation from west to East and the satellite orbit plane precessed, satellite ground trace on the map for the performance of turn by turn westward movement.）5、（P85）GPS采用PRN编码PRN码——随机伪噪声码6、（P88）全面建成了24颗GPS卫星组成的工作星座。
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第七章GPS网及其建立GPS静态测量的特点：1、测量精度高2、选点灵活，无需造标，布网成本低3、可全天候作业4、观测时间短，作业效率高5、观测、处理自动化6、可获得三维坐标GPS测量的局限性：1、要求对空通视2、短距离测量精度受限GPS网：GPS网是采用GPS定位技术建立的测量控制网，由GPS点和基线向量所构成。
建立GPS网的目的：为了确定网中各点在指定坐标参考系下的坐标，消除几何上的不一致性。
GPS网施测的基本外业观测单元是一个由多台GPS接收机进行同步观测的时段，GPS网由多台接收机进行多个时段的同步观测来逐步形成。
GPS网建立的过程分为：设计准备、施工作业和数据处理。
设计准备主要进行项目规划、方案设计、施工设计、测绘资料收集、选点埋石、仪器检测；测量实施包括实地了解测区情况、卫星状况预报、确定作业方案、外业观测、数据传输备份、基线解算及其质量控制；数据处理包括网平差及其质量控制、技术总结、成果验收。
观测时段：从测站上开始接收卫星信号起至停止观测间的连续工作时间段，简称时段。
同步观测：两台或两台以上的GPS接收机同时对同一组卫星信号进行观测。
基线向量：利用进行同步观测的GPS接收机所采集的观测数据计算出接收机间的三维坐标差。
复测基线：在某两个测站间，由多个时段的同步观测数据所获得的多个基线向量解结果。
复测基线的长度较差：两条复测基线的分量较差的平方和。
闭合环：由多条基线向量首位相连所构成的闭合图形。
环闭合差：组成闭合环的基线向量按同一个方向的矢量和。
分为分量闭合差和全长闭合差。
分量闭合差：组成闭合环的基线向量按同一个方向的矢量的各个分量的和。
全长闭合差：分量闭合差的平方和开方。
同步观测环：三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
同步环闭合差可以从某一侧面反映GPS测量的质量，许多误差无法在同步环闭合差中得到反映。
独立基线向量：若一组基线向量的任何一条基线向量皆无法用该组中其他基线向量组合来表示，则该组基线向量就是一组独立的基线向量。
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1．目前正在运行的全球卫星导航定位系统有美国的（GPS）和俄罗斯的（GLONASS）。
我国的第一代卫星导航定位系统称为（北斗卫星导航定位系统），欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为（GALILEO）。
2．GPS卫星系统由空间部分、（地面控制部分）和（用户部分）三部分组成。
3．按用途将GPS接收机分为（导航型接收机）、（测地型接收机）和（授时型接收机）三种。
4．根据测距的原理，可将GPS定位的方法分为（伪距法定位）、载波相位测量定位和（差分GPS定位）三种。
5．GPS卫星发送的信号是由载波、（测距码）和（导航电文）三部分组成的。
6．广域差分可纠正的误差种类包括（星历误差）、（大气延时误差）和（卫星钟差误差）。
7．单站差分GPS按基准站发送的信息方式来分，可分为（位置差分）、（伪距差分）和相位差分。
8．GPS测量中，减弱电离层影响的措施包括（利用双频观测）、（利用电离层改正模型）和利用同步观测求差。
9．GPS测量中，与卫星有关的误差包括(卫星星历误差）和（卫星钟的钟误差）和（相对论效应）。
10．多路径误差的大小取决于（间接波的强弱）和（用户接收天线抗御间接波的能力）。
1.GPS全球定位系统具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能。
能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
3.在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫整周跳变。
4.按照GPS系统的设计方案，GPS定位系统应包括空间卫星部分、地面监控部分和用户接收部分。
5.在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的相对钟差改正。
在实践中应用甚广。
6.根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接四种基本方式。
选择什么方式组网，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。
16. 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）。
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一、主要1周跳产生的原因与探测修复方法：■原因：仪器线路的瞬间故障；卫星信号被障碍物暂时阻断；载波锁相环路的短暂失锁；无线电影响。
■修复方法：三差探测周跳法；用高次差多项式探测周跳法；卫星间求差法；残差分析；屏幕扫描法2、易产生周跳的因素和对待周跳的态度:因素：与GPS接收机的质量和野外观测环境密切相关。
态度：为了取得优良的成果，必须选择质量好的接收机、组织观测、选择良好的观测站和观测星座－环境。
3、WGS-84坐标系定义：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的零子午面和赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手坐标系。
4.GPS发展历程：1973年由美国国防部开始建立，称为全球定位系统（GPS），目的是用于美国军队的定位、导航、武器制导等。
拟定由（２１＋３）颗卫星组成。
到今天为止经历了４个阶段：1973.12～1978.2,理论研究阶段；1978～1989年2月14日为建设阶段；1990～1999为建成运行阶段，1993年满24颗，1995年达预定工作能力；2000年5月2日～2030为改进更新阶段。
从GPS的提出到1993年建成，经历了20年，实践证实，GPS对人类活动影响极大，应用价值极高，所以得到美国政府和军队的高度重视，不惜投资300亿美元来建立这一工程，成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。
5.GPS RTK的优势：工作距离长、精度高、效率高、经济而又不存在误差积累等优势应用于：建立或改善工程和城市控制网以及地形测量，道路测量，曲线测设及工程放样等方面。
◆能在现场实时求解流动站坐标、且能实时知道定位的精度（内符合精度）；◆ 1拖N的作业模式(流动和基准站间有数据链),设置好基准站后，每个流动站仅需一人，大大提高工作效率，◆输入转换参数后可以进行WGS84坐标与本地要求坐标间的正确转换；用于放样精度高，且异常便捷6、UTC GPST 不一致的处理方法:GPST=UTC+1s*n-19s7、载波相位测量的基本原理和方法：8、基线解算完成后的成果分析（4个）：观测值残差分析；基线长度的精度分析；双差固定解与双差实数解分析；9、观测文件标准化内容：记录格式标准化；记录项目标准化；采样密度标准化；数据单位标准化。
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绪论GPS：全球定位系统的英文简称，它是美国国防部研制、组建、管理的一种军民两用的新一代卫星导航定位系统。
采用距离交会原理进行工作。
SA政策：考虑到GPS在军事上的巨大应用潜力以及C/A码是公开向全球所有用户开放的这一基本政策，为防止敌对方利用GPS危害美国国家安全，美国国防部从1991年7月1日起在所有的工作卫星上实施SA技术。
其主要的技术手段为：（1）在卫星的广播星历中人为地加入误差，以降低卫星星历的精度，这就是所谓的ε技术。
（2）有意识的使卫星钟频产生一种快速的变化AS政策：是美国国防部为防止敌对方对GPS卫星信号进行电子欺骗和电子干扰而采取的一种措施。
其具体的做法是在P码上加上严格保密的W码，使其模二相加产生完全保密的Y码。
该措施从1994年1月31日起实施。
GNSS：全球导航卫星系统，包括GPS、俄罗斯的GLONASS，欧盟正在筹建中的Galileo，中国的北斗系统。
第二章利用GPS进行定位时，所求的的测站点的坐标属于什么坐标系统？一般为地心坐标，世界大地坐标系是美国建立的全球地心坐标系，其中WGS84被广泛使用。
如何实现两个三维坐标系统的转换？第三章导航电文：由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的修正参数、电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码，也称数据码（D码）。
GPS系统由哪几部分组成？各组成部分的主要作用是什么？(1)空间部分：连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和导航电文，并接收来自地面监控系统的各种信息和命令以维持系统的正常运转。
(2)地面监控部分：1)跟踪GPS卫星，确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数，进行预报后再按贵的格式编制成导航电文，并通过注入站送往卫星；2)通过注入站向卫星发布各种指令，通过卫星的轨道及时钟读数，修复故障或启用备用件等。
(3)用户部分：用GPS接收机来测定从接收机至GPS卫星的距离，并根据GPS卫星所给出的观测瞬间卫星在空间的位置等信息来求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。
GPS卫星所发射的信号所包括那些分量？其主要作用是什么？(1)载波：可运载调制信号的高频振荡波。
(2)测距码：用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码。
从性质上讲属于伪随机噪声码。
(3)导航电文：是由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的运行轨道、卫星钟的改正参数、电离层延迟改正参数及卫星的工作状态等信息的二进制码，也称数据码(D码)。
GPS接收机分为哪几种类型？根据用途不同分为：导航型、测量型、授时型根据接收机信号频率数可分为单频和双频请写出无摄运动中开普勒轨道参数的名称。
①升交点赤经Ω，②轨道倾角i，③轨道椭圆长半径a，④轨道椭圆偏心率e⑤近地点角距ω，⑥卫星过近地点的时刻t0计算卫星位置的两种方法。
用广播星历计算、用精密星历计算。
第四章 GPS定位中的误差源卫星星历误差：由卫星星历给出的卫星在空间的位置与卫星的实际位置之差称为卫星星历误差。
电离层延迟：电离层内带电离子的存在将影响无线电信号的传播，其传播速度会发生变化，传播路径也会略微弯曲，从而使用信号的传播时间Δt乘上真空中的光速c所得的距离ρ不等于从信号源到接收机的几何距离，产生所谓的电离层延迟。
对流层延迟：GPS卫星信号在对流层中的传播速度V=c/n，n为大气折射率，取决于气温气压和相对湿度等因子，因此其传播速度会发生变化，传播路径也会略微弯曲，由于上述原因使距离测量值产生的系统性偏差称为对流层延迟。
对广播星历和精密星历进行比较。
（1）广播星历：由GPS的地面控制部分所确定和提供的，经GPS卫星向全球所有用户公开播发的一种预报星历。
（2）精密星历：为满足大地测量、地球动力学研究等精密应用领域的需要而研制的高精度事后星历。
相对而言，精密星历的精度比广播星历更高。
GPS定位中的误差源主要有哪些？与卫星有关的误差：卫星星历误差；卫星钟的钟误差；相对论效应。
与信号传播有关的误差：电离层延迟，对流层延迟，多路径效应。
与接收机有关的误差：钟误差、位置误差、测量噪声星历误差对定位的影响？消除和削弱星历误差影响的方法和措施？在单位定位中，当卫星星历有误差时，会影响Pi的值，使常数项产生误差dLi，即卫星星历误差在接收机至该卫星方向上的投影，卫星星历误差也会使观测方程的系数（li,mi,ni）产生误差。
卫星星历误差对相对定位的影响比单点定位要小得多，采取的方法：采用精密星历，采用相对定位模式。
减弱电离层影响的有效措施有哪些？单频用户可以采用什么方法减弱电离层影响？（1）利用电离层模型加以修正，利用双频观测，电离层模型的实测模型改正，利用同步观测量求差。
（2）可以采用本特模型、国际参考电离层模型、克罗布歇模型。
列出必要公式来说明怎样利用双频观测值来消除测码伪距电离层延迟误差。
普通GPS测量中，常用的对流层延迟模型有哪些？霍普菲尔德模型，萨斯塔莫宁模型，气象元素的测定，气象元素误差，提高对流层延迟改正数精度的方法，标准气象元素法什么叫多路径误差？在GPS测量中可采用哪些方法来消除和削弱多路径误差？（1）在GPS测量中，被测站附近的物体所反射的卫星信号（反射波）被接收机天线所接收，与直接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏离真值产生所谓的“多路径误差”。
（2）选择合适的测站，避开易产生多路径的环境①避免附近有大面积平静的水面②测站不宜选在山坡上③离开高层建筑物选择合适的GPS接收机适当延长观测时间第五章单点定位：利用一台GPS接收机的观测值确定该接收机在地球坐标系中的绝对坐标的方法。
相对定位：确定同步跟踪相同的GPS卫星信号的若干台接收机之间的相对位置（坐标差）的定位方法。
静态定位：如果待定点在地固坐标系中的位置没有可察觉到的变化，或虽有可察觉到的变化缓慢到在一个时段内可忽略不计，只有在第二次复测时其变化才能反映出来，因而在进行数据处理时，整个时段内的待定点坐标都可以认为是固定不变的一组常数。
确定这些待定点的位置称为静态定位。
动态定位：如果在一个时段内，待定点在地固坐标系中的位置有显著变化，每个观测瞬间待定点的位置各不相同，则在进行数据处理时，每个历元的待定点坐标均需作为一组未知参数。
确定这些载体在不同时刻的瞬间位置的工作称为动态定位。
整周模糊度：又称整周未知数，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用的整周未知数。
写出载波相位测量的观测方程，并说明方程中各项符号的含义。
说明载波相位测量的实际观测值是什么？常用的GPS载波相位观测值得三种线性组合是什么？各有什么特点？（1）单差、双差和三差（2）单差：卫星星历误差、电离层延迟误差、对流层延迟误差的影响可以得以削弱，在短基线定位中尤为明显。
双差：进一步削弱了接收机钟误差影响，轨道误差、大气折射误差等系统误差问题进一步减弱。
（3）三差：整周模糊度已被消去，因而只含了三个未知数。
三差解通常被当做较好1的初始值，或用于解决整周跳变的探测与修复，整周模糊度的确定等问题。
当基线较长时，整周模糊度参数无法固定为整数时，也可采用三差解。
什么是整周跳变？产生的原因是什么？探测周跳的方法有哪些？（1）整周计数int(φ)出现系统偏差而不足一整周的部分Fr(φ)仍然保持正确的现象称为整周跳变。
（2）被遮挡，导致卫星信号无法被跟踪；仪器故障，导致差频信号无法产生；卫星信号信噪比过低，导致整周计数错误；接收机在高速动态的环境下进行观测，导致接收机无法正确跟踪卫星信号。
（3）①高次差法；②多项式拟合法；③用卫星间的单差观测值探测修复周跳；④用双频P码伪距观测值探测修复周跳；⑤三次差法；⑥残差法。
如果两台单频GPS接收机在两个测站上同步观测5颗卫星，静态观测2小时，若历元间隔为15秒，试分别计算可组成多少单差、双差、三差方程?单差：2×60×60÷15×5×2×1/2=2400个双差：2400-2×60×60÷15=1920个三差：（2-1）×（5-1)×（480-1）=1916个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四颗GPS卫星？（1）根据GPS卫星星历和一台GPS接收机的伪距测量，观测值来自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。
（2）由于进行伪距单点定位时，每颗卫星的伪距测量观测值都含有接收机钟差造成的距离观测值不准确，需要将接收机钟差作为一个未知数带入到伪距单点定位的计算中，再加上坐标三个未知数，所以至少需要四个伪距观测值，即需要同时观测至少四颗GPS卫星。
什么是精密单点定位？精密单点定位需要解决的主要问题是什么？（1）利用载波相位观测值以及由IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。
（2）对精密星历和卫星钟差进行内差，整周跳变的探测与修复，粗差观测值的检验及剔除，整周模糊度的确定，精确施加各种必要改正。
什么是基线解算的整数解（固定解）？简要说明其结算过程。
（1）当整周模糊度参数取整数时所求得的基线向量解被称为整数解。
（2）①求初始解：用修复周跳剔除粗差后的载波相位观测值进行基线向量的解算，求得基线向量及整周模糊度参数。
②将整周模糊度固定为整数：采用取整法、置信区间法或其他方法，将上述模糊度参数固定为整数。
必要时，可采用迭代算法来逐步加以固定。
③求固定解：将上述固定为整数的模糊度参数作为已知值代回方程式，重新求解基线向量，从而获得固定解。
试述RTK的定位原理及RTK系统的组成。
（1）基准站上的GPS接收机通过数据通信链实时地将其载波相位观测数据以及已知的站坐标信息播发给流动站；流动站上的GPS接收机通过数据通信链接收基准站传输的观测数据，根据基准站及其自己所采集的载波相位观测值利用RTK数据处理软件进行实时相对定位，实时地计算并显示流动站的坐标及其精度。
（2）GPS接收机、数据通信链、RTK软件。
试述网络RTK的定位原理及其系统组成。
①在一个较大的区域内均匀地布设若干个基准站（站间距50-100km）；②利用基准站的观测数据及其已知坐标解算出基准站间的残余误差项，并播发误差改正信息；③用户根据自己的位置内插出自己与基准站之间的残余误差项；④即使基准站间距离达50-100km时，仍能获得厘米级定位精度。
系统组成：基准站网、数据处理及数据播发中心、数据通信链及用户。
简述差分GPS的基本原理、差分改正类型、分类方法。
（1）假如该已知点还能通过数据通信链将求得的误差改正数及时发送给在附近工作的用户，那么这些用户在施加改正数后，其定位精度就能大幅度提高。