GPS最全复习题答案

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试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。

1. 空间星座部分：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

1）接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令。

2）利用卫星上的微处理机，对部分必要的数据进行处理。

3）通过星载的原子钟提供精密的时间标准。

4）向用户发送定位信息。

5）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.地面监控部分：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. 用户设备部分：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。

试说明我国北斗导航卫星系统与GPS的区别

1）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。

2）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。

3）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转发或收发信号功能，而通信功能是GPS不具备的。

简述地球人造卫星轨道运动所受到的各种摄动力

①地球引力场摄动力 :地球体的非球性及其质量分布不均匀而引起的作力

②日月引力:日月引力引进的卫星位置摄动主要表现为一各长周期摄动

③太阳光压力:卫星在运行中将直接或间接受太阳光辐射压力的影响而使轨道产生摄动

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④其他摄动力

a固体潮及海洋潮汐摄动:固体潮和海洋潮汐将改变地球重力位对卫星产生摄动加速度

卫星过近地点的时刻t0

试述伪随机噪声码测距原理

卫星发射的测距码信号经过t秒传播后到达接收机时，接收机在自己的时钟控制下产生一组结构完全相同的测距码—复制码，并通过延时器使其延迟时间t’将这两组测距码进行相关处理直到自相关系数R（t’）=1,使接收机所产生的复制码与接收到的GPS卫星测距码完全对齐，此时t’=t.卫星至接收机的距离为t与c的积。

试述C/A码和P码的产生过程及特点

1）C/A码：是由两个10级反馈移位寄存器组合而产生。

获码）；码元宽度较大，精度较底（粗捕获码）。

2）P码：产生的原理与C/A码相似，但更复杂。发生电路采用的是两组各

由12级反馈移位寄存器构成。

和定位（精码）。

试述导航电文的组成格式

导航电文是二进制码，依规定格式组成，按帧向外播送。每帧电文含有1500 比特，播送速度50bit/s，每帧播送时间30s。每帧导航电文含5子帧，每子帧含10字，每字30比特，每子帧300比特，播发时间6s。子帧4、5各含25页。子帧1、2、3和子帧4、5的每页构成一个主帧。主帧中1、2、3的内容每小时更新一次，4、5的内容仅当给卫星注入新的导航电文后才更新

什么是预报星历?什么是后处理星历?

【6、什么是广播星历？什么是精密星历？两者区别是什么？】

预报星历：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（广播星历或参星历）。

后处理星历：一些国家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而计算的卫星星历，它不包括外推误差（精密星历）。

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1天球：以地球质心为中心，半径r为任意长的一个假想的球体。

大地经纬度：大地经度是指通过参考椭球面上某一点的大地子午面与本初子午面之间的二面角，大地纬度是指过参考椭球面上某一点的法线与赤道面的夹角

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天文经纬度：天文经度是指本初子午面与过观测点的子午面所夹的二面角，天文纬度是指过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。

黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆即地球绕太阳公转时，地球上观测者所见到太阳在天球上运动的轨迹

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

赤经：从春分点沿着天赤道向东到天体时圈与天赤道的交点所夹的角度

赤纬：从天赤道沿着天体的时圈至天体的角度

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在绕太阳运行时自转轴方向不再保持不变，使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象

章动：在日月引力等因素的影响下，瞬时北平天极将绕瞬时平北天极产生旋转，形成椭圆轨迹，其长半径约为9.2’’，周期约为18.6年的现象

极移：由于地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，因而地极点在地球表面上的位置是随时间而变化的，这种现象称为极移。

世界时系统：是以地球自转为基准的一种时间系统。包括恒星时，平太阳时，世界时。

原子时：以物质内部原子运动的特征为基础的时间系统。

世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳称为世界时