GPS测量原理与应用期末考试复习

GPS丈量原理与应用期末考试复习

定义时间尺度的条件：周期运动；该周期是连续稳固的；

该周期可被观察和实验复现。

第三章卫星运动基础及GPS卫星星历

1、开普勒轨道 6 参数分别是什么？各参数的作用？

①轨道椭圆长半径a②轨道椭圆第一偏爱率e； a ,e

确立轨道椭圆形状和大小。

③升交点赤经：升交点与春分点所对应的地心夹角称升交点

赤经Ω ④i 轨道面倾角：卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。Ω,i 确立了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向。

⑤ω近地址角距：在轨道平面上近地址与升交点所对应的地

心夹角。

ω确立轨道椭圆在轨道平面上的定向。

⑥V 真近点角：卫星与近地址所对应地心夹角, 是时间的函数。

V确立卫星在椭圆上刹时地点。

第四章 GPS卫星的导航电文和卫星信号

1.GPS卫星信号的内容及其作用？

GPS卫星播发的信号 , 包含载波、测距码 ( 包含 P 码、 C/A 码) 、数据码 ( 导航电文 ) 等多种信号重量，以知足用户导航、定位等需要。

作用：加载和传递码信号，其自己也是重要的丈量对象。

2.简述 GPS接收机由哪几个单元构成的？各单元的作用？

用于测绘的 GPS接收机一般由天线单元、接收单元（主机）

和协助设施（电源）构成。

序单元构成说明

号

接收卫星信号 , 并将电磁波转变

天线

为相应的电流

1

前置放大

将 GPS 信号电流予以放大

器

使 L 频段的射频信号变换成低频

变频器

信号

卫星信号经由天线进入接收机的

“路径”。搜寻 / 牵引 / 追踪卫星；

信号通道

解调广播电文；进行站星距离丈

量

2

储存卫星星历 / 历书 / 伪距 / 载波

储存器

相位观察值等信息

指令协调整个接收机的工作并进

微办理器

行数据办理

显示接收机工作状态、单点定位

显示器

坐标等信息

为整个接收机的工作供给电力供

电源

应，分内 / 外电源

3

存贮器的外接记录器，经过它可

收集器

实现人机对话

第五章 GPS 卫星定位基根源理

1. 试述 GPS 测距和单点定位原理？写出方程式。

（1）GPS 测距基根源理： 假想在卫星上无线电信号发射机在卫

协助

单元

接收 单元

（主 机）

天线 单元

星钟的控制下，按预约的方式发射测距信号，在地面待定点上

布置信号接受机，在接收机钟的控制下，测得信号抵达接收机

的时间差 ( t) ，从而求出站星之间的距离(ρ)：ρ =c·△ t （式中， c 为电磁波流传速度）。

（2）单点定位原理：将卫星的刹时空间地点作为已知点，采

纳空间后方距离交会，获取待定点的空间地点。

ρ12=（X P-X1）2+（Y P-Y 1）2+（Z P-Z 1）2

ρ22=（X P-X2）2+（Y P-Y 2）2+（Z P-Z 2）2

ρ32=（X P-X3）2+（Y P-Y 3）2+（Z P-Z 3）2

2.按不一样分类标准 GPS定位可分为哪些？

分类标准分类含义

伪距法定位丈量卫星发射的测距码，确

按测距方定站星距离

法载波相位法丈量卫星发射载波相位，确

定位定站星距离

静态定位定位时，接收机处于静止状

按接收机态

运动状态

动向定位定位时，接收机处于运动状态

单点( 绝对)定位时，采纳 1 台 GPS接收

按接收机定位机

数目

相对定位定位时， 2 台或 2 台以上接收机同步观察同样的卫星

3.主动式测距和被动式测距的优弊端分别是什么？

（1）主动式测距（如电磁波测距仪，测得来回双程距离）

长处：不要求仪器钟一定和某一时间系统保持一致。

弊端：用户要发射信号，对军事用户难以隐蔽自己。（2）被动式测距（如 GPS测距，测得单程距离）

长处：用户无需发射信号，随时接收，因此便于隐蔽

自己。

弊端：要求接收机钟和各卫星钟都要和 GPS时间系统保持同步。

4.简述多普勒三次差分法中的一次差分在哪些观察值间求

差？并除去或减弱了哪些偏差的影响？

（1）①在卫星间求差分 ( 星际差分 ) ；②在观察站间求差分（站际差分）；③在历元间求差分（历元差分）。

（2）①星际一次差分：除去了接收机钟差，也削弱电离层、

对流层偏差影响。

②站际一次差分：除去了卫星钟差，同时也削弱了电离层、对流层偏差影响。

③历元间一次差分：除去了卫星和接收机钟差，同时也

削弱了电离层、对流层偏差影响。特别注意的是还除去了初

始整周未知数 N0。

5.产生周跳的原由有哪些？

假如在追踪卫星过程，信号被阻拦临时中止，或受其余信

号扰乱造成失锁，计数器计数不连续。当信号从头被追踪

后，整周计数就不正确，但不到一个整周的相位观察值还

是正确的。这类现象称为周跳。

6.SA 和 AS技术的目的是什么？实行SA和 AS技术后对定位有

何影响？

技术内容目的

SA技人为地将偏差引入卫星降低 C/A 码定位精度，

术钟和广播星历中20m降到 100m

AS技将 P 码与 W码相加成 Y防备敌方使用P 码进

术码， Y 码严格保密行精细及时定位

①降低单点定位的精度；②降低长距离相对定位的精度；③给整周未知数确实定带来不便。

7.图形强度因子可分为哪几类？图形强度偏差与何有关？

序号分类含义公式

1HDOP评论平面地点精M = HDOP·

H

度

2VDOP评论高程精度M = VDOP·

V

3PDOP评论空间三维位M P = PDOP·

置精度

4TDOP评论时间精度M = TDOP·

T

5GDOP综合评论三维位M = GDOP·

G

置和时间精度

第六章、 GPS卫星导航

1.简述导航的三因素分别是什么？