卫星定位导航-复习

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GPS原理与应用复习资料考试重点

1.GPS定位系统有哪几部分组成的？各部分的作用是什么？（1）GPS卫星星座1.接受地面站发来的导航电文和其他信号2.接受地面站的指令,修正轨道偏差并启动备用设备3.连续不断地向地面发送GPS导航和定位信号（2）地面监控系统: 一个主控站：收集数据；处理数据；监测协调；控制卫星三个注入站：将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器五个监测站：接收卫星信号，为主控站提供卫星的观测数据（3）GPS信号接收机：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2.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。

3.GPS接收机主要由接收机天线单元、GPS接收机主机单元和电源三部分组成。

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2.参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4.WGS—84坐标系的定义原点位于地球质心，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。

5.导航电文（卫星电文、数据码/D码）：GPS卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。

主要包括：卫星星历，时钟改正，电离层时延延正，工作状态信息以及C/A码转换到捕获P码的信息。

6.GPS使用L1,L2两种载波的目的：目的在于测量出或消除掉由于电离层效应而引起的延迟误差。

7.C/A码和P码的含义C/A码是用于粗测距和捕获GPS卫星信号的伪随机码。

P码是卫星的精测码。

8. 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。

GPS期末考试复习题

GPS期末考试复习题填空题名词解释1、天球：以地球质心M为球心，以任意长为半径的假想球体。

2、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称为春分点。

3、章动：由于月球轨道和月地距离的变化，使实际北天极沿椭圆形轨道绕瞬时平北天极旋转的现象。

4、WGS-84坐标系：(World Geodical System-84)由美国国防部制图局建立协议地球坐标系，是GPS所采用的坐标系统。

坐标系原点位于地球的质心；Z轴指向定义的协议地球极方向；X轴指向起始子午面与赤道的交点；Y轴位于赤道面上，且按右手与X轴呈90°夹角。

5、预报星历：监控数据时间序列外推估注入的卫星轨道参数。

6、精密星历：为了满足大地测量学和地球动力学对高精度定位的要求，一些国家的有关部门，根据各自建立的GPS卫星跟踪站所获得的GPS卫星精密观测资料，采用确定预报星历的相似的方法，计算出任一时刻的卫星星历。

目前，这样的组织至少有两个：一个是美国国防制图局(DMA),另一个是国际GPS动力学服务IGS（International GPS service for geodynamics)。

7、星钟的数据龄期：从作预报星历的最后观测时间到第一数据块的参考时间之间的时段。

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坐标系中相对于坐标系原点(地球质心)的绝对位置。

9、伪随机码：伪随机码是一个具有一定周期的取值0和1的离散符号串。

它不仅具有高斯噪声所有的良好的自相关特性，而且具有某种确定的编码规则。

10、伪距：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的量测距离。

该距离受钟差和信号延迟影响，测量的实际距离和卫星到接收机的几何距离有一定差值，称量测距离为伪距。

11、伪距法：将整周未知数当作平差中的待定参数多普勒法快速确定整周未知数法12、屏幕扫描法：用高次差或多项式拟合法在卫星间求差法双频观测值修复法平差后残差修复法13、双差实数解：理论上整周未知数N是一整数，但平差解算得的是一实数，称为双差实数解。

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：在天文学和卫星定位中与所获取数据对应的时刻称为历元。

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。

完整版卫星导航知识问答题

1、北斗卫星导航的图标是：2、北斗卫星导航系统的星座图：3、GPS卫星导航的图标是：4、GPS卫星导航系统的星座图：3、Glonass卫星导航的图标是：4、GPS卫星导航系统的星座图：5、Galileo卫星导航的图标是：6、GPS卫星导航系统的星座图：1、美国从本世纪70年代开始研制GPS系统，于______年全面建成。

GPS系统空间星座由______颗定位卫星组成。

【答案：1994，24】2、1978年2月，首颗GPS卫星（Block-Ⅰ）发射。

3、苏联在1976年启动的GLONASS（格洛纳斯）项目，1996年初建成，已于2011年1月1日在全球正式运行，一共有______颗卫星，分布在______个平面上【答案：24，3】。

4、第一颗GLONASS卫星成功发射的时间是1982年10月12日。

5、中国的______和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo系统并称为全球四大卫星导航系统。

【答案：北斗】6、其中具有一定的通信能力的导航卫星系统是______。

【答案：北斗】7、北斗导航卫星系统的简称是______。

【答案：BDS】8、全球导航卫星系统基本组成包括______、______和______。

【答案：空间段，地面控制段，用户段】9、北斗导航卫星系统提供______和______两种服务方式。

【答案：开放服务，授权服务】10、北斗导航卫星系统的定位精度为______，测速精度为______，授时精度为______。

【答案：10米，0.2米/秒，50纳秒】11、满足水平和垂直定位精度均优于10m的服务范围称为______。

【答案：北斗系统公开服务区】12、北斗二号的总设计师是______。

【答案：孙家栋】13、北斗导航卫星系统完全组网后将由______颗卫星组成，其中包括______颗地球静止轨道卫星和______颗非地球静止轨道卫星。

【答案：35，5，30】14、如图1所示，北斗区域导航卫星系统分为______、______和______三种轨道类型。

GPS基础知识一

GPS基础知识⼀GPS 复习题⼀1.GPS 卫星定位技术的发展过程推算定位-天⽂导航-惯性导航-⽆线电导航 2.GPS 系统的组成空间部分:24颗卫星（21颗⼯作卫星+3颗备⽤卫星），6个近圆形轨道⾯，⾼度约20200km ，地⾯控制部分: 1个主控站、5个监测站、3个注⼊站⽤户设备部分: ⽤户设备主要是GPS 接收机，它由天线前置放⼤器、信号处理、控制与显⽰、记录和供电单元组成。

3.GPS 系统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 4.名词解释黄道 :地球公转的轨道⾯与天球相交的⼤圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到的太阳在天球上的运动轨迹。

黄道⾯与⾚道⾯的夹⾓ε称为黄⾚交⾓，约23.50。

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γ。

岁差 : 春分点在黄道上产⽣缓慢西移，此现象在天⽂学上称为岁差。

章动 : 瞬时北天极将绕瞬时平北天极产⽣旋转，轨迹⼤致为椭圆。

这种现象称为章动。

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。

5．什么是协议坐标系？建⽴⽅法，协议天球坐标系与协议地球坐标系的转换坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴指向和尺度所定义的。

在GPS 定位中，坐标系原点⼀般取地球质⼼，⽽坐标轴的指向具有⼀定的选择性，为了使⽤上的⽅便，国际上都通过协议来确定某些全球性坐标系统的坐标轴指向，这种共同确认的坐标系称为协议坐标系。

RM ——极移改正RS —— GAST 改正RN ——章动改正 RP ——岁差改正 6．什么是WGS —84坐标系？WGS —84坐标系采⽤什么椭球体参数？原点位于地球质⼼，z 轴指向国际时间局1984年0时定义的BIH1984.0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 轴与Z ，X 轴构成右⼿系坐标系。

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

gps完整版最新复习总结

GPS测量原理及应用名词解释1.天球：指以地球质心为中心，半径无穷大的理想球体。

2.岁差：指平北天极以北黄极为中心，以黄赤交角为半径的一种顺时针圆周运动。

3.章动：指真北天极绕平北天极所作的顺时针椭圆运动。

4.原子时：原子时：以物质的原子内部发射的电磁振荡频率为基准的时间计量系统。

原子时秒长是指位于海平面上的铯原子133基态两个超精细能级，在零磁场中跃迁辐射震荡9192631770周所持续的时间。

卫星的受摄运动：卫星在地球质心引力和各种摄动力综合影响下的轨道运动。

5.码：指表达信息的二进制数及其组合。

6.伪随机噪声码：具有类似随机码的良好自关性特性，具有某种确定的编码规则，是周期性的、可人工复制的码序列。

7.GPS卫星的导航电文：是以二进制码的形式播送给用户，又叫数据码。

主要包括：卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、卫星工作状态信息以及由C/A码捕获P码的信息。

8.预报星历，又称广播星历：指相对参考历元的外推星历，是通过导航电文的数据块的方式直接发射给用户接收机。

9.GPS卫星的载波信号：GPS卫星的测距码信号和导航电文信号都属于低频信号，GPS卫星的载波信号是另外发射的一种高频信号，将低频的测距码信号和导航电文信号加载到这一高频信号上，构成一高频的已调波发射给地面。

GPS 卫星采用L频带的两种不同频率的电磁波作为高频信号，分别称为L1载波和L2载波。

10.信号的调解：指从接收到的以调波中分离出测距码信号、导航电文信号以及纯净的载波信号的技术。

12、解调：在进行GPS卫星定位测量时，既然用户接收机收到的GPS卫星信号是一种已调波，那么，随之产生的一个技术问题，就是怎样从接收到的已调波中分离出测距码信号、导航电文信号以及纯净的载波信号，这项技术称为信号的解调。

13调制：将频率较低的信号加载在频率较高的载波上的过程称为调制。

14.静态绝对定位：是在接收机天线处于静态状态下，确定测站的三维地心坐标。

静态绝对定位原理包括：伪距观测方程、伪距法绝对定位解、卫星的几何分布对绝对定位精度的影响等。

《GPS原理与应用》复习资料整理

第一章绪论1.GPS：是接收人造卫星电波，准确求顶接收机自身位置的系统。

目前世界上有那些全球性的卫星导航系统？（俄罗斯GLONASS、欧洲Galileo、中国北斗、美国GPS）欧空局的全球卫星定位系统的名称是什么？2. GPS系统组成：（1）空间星座部分：24颗卫星提供星历和时间信息，发射伪距和载波信号，提供其他辅助信息。

（2）用户部分：接收并观测卫星信号，记录和处理数据，提供导航定位信息。

（3）地面控制部分：中心控制系统，实现时间同步，跟踪卫星进行定轨。

【5个监测站、1个主控站、3个注入站】3. GPS按接收机用途分为三类：导航型、测量型、授时型；接收机由天线单元、机主机单元和电源组成。

4、精密工程测量采用那种类型的GPS接收机？5、GPS接收机中采用的是铷钟、铯钟还是石英钟？6．与传统测量方法相比，GPS系统特点：1）全球性---全球范围连续覆盖；(4~12颗)；2）全能性-—三维位置、时间、速度；3）全天侯4）实时性----定位速度快；；5）连续性；6）高精度；7）抗干扰性能好，保密性好；8）控制性强；9）观测站之间无需通视；10）提供三维坐标；11）操作简便。

7、gps有哪些新的应用领域8、GPS在测量上的用途有那些？9.常见GPS卫星信号接收机（例举几个著名的中外GPS生产厂商）：Ashtech系列GPS接收机、Trimble(天宝)系列GPS接收机、Leica(莱卡) 系列GPS接收机、中纬系列GPS接收机、南方系列GPS接收机、中海达系列GPS接收机第二章 GPS定位的坐标系统与时间系统1．天球：是指以地球质心M为中心，半径r为任意长的一个假想的球体。

黄道：即当地球绕太阳公转时，地球上观测者所见到太阳在天球上运动的轨迹称为黄道黄赤交角：黄道平面与赤道平面的夹角ε称为黄赤交角，约为23.5°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γ称为春分点。

GPS测量原理复习

GPS测量原理复习GPS模拟题⼀、名词解释（每题2分，共12分）1、春分点2、卫星的⽆摄运动3、GPS时间系统4、伪距5、相对定位6、同步观测环⼆、填空题（每空1分，共13分）1、⽬前世界上发展⽐较完善的4⼤卫星导航定位系统包括：美国的GPS系统，，，，它们将在2020年左右共同组成全球导航卫星系统GNSS。

2、GPS定位是被动定位，必须建⽴⾼稳定的频率标准。

因此每颗卫星都安装有⾼精度铷原⼦钟和铯原⼦钟各台。

GPS发送⼏种不同频率的信号，都来⾃同⼀个基准频率MHz。

3、定义⼀个时间系统的条件有和等。

4、GPS接收机由、和三个单元组成。

5、GPS卫星播发的信号，包括、、等多种信号分量。

三、判断题（每题1分，共15分）1、在⽇⽉和其它天体引⼒的作⽤下，地球在公转时，⾃转轴的⽅向是变化的。

可将其运动分解为⼀个长周期变化（章动）和⼀系列短周期变化（岁差）的叠加。

2、GPS定位中⾼程精度⾼于平⾯精度。

3、采⽤相对定位可消除卫星钟差的影响。

4、P码码元宽度较⼤，码长较短，不易捕获。

5、GPST与IAT在任意瞬间均有⼀常量偏差，其间关系为：IAT –GPST = 19(s)。

6、单点动态定位，采⽤伪距法测定站星距离，能实时地测得运动载体的位置和状态参数，是导航中应⽤的基本模式。

7、接收机测量可以不在现场记录。

8、采样间隔是指两个观测点间的间隔距离。

9、电离层折射的影响⽩天⽐晚上⼤。

10、精度因⼦越⼤位置误差越⼩。

11、协调世界时是综合了世界时与原⼦时的另⼀种记时⽅法，即秒长采⽤世界时的秒长，时刻采⽤原⼦时的时刻。

396003五、论述题（共15分）GPS测量与卫星、信号传播、接收机有关的误差分别有哪些？相应的消减措施有哪些？第⼀章绪论1、⼦午卫星系统的局限性？（1）⼀次定位时间过长（2）不是⼀个连续的、独⽴的卫星导航系统（3）对测量带来不利影响①观测时间偏长，作业效率偏低②定位精度偏低2、早期的GPS政策（1）SA政策（选择可利⽤性）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②有意识的使卫星钟频产⽣⼀种快速的变化（2）AS政策（反电⼦欺骗）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3、全球导航卫星系统（GNSS）概况GPS(全球定位系统)、GLONASS(格洛纳斯)、Galileo系统（伽利略卫星导航定位系统）、BDS（北⽃系统）*4、GPS 现代化的内容？*（1）L2 上增加L2 C 码, 增加第三民⽤频率L5 ，改善服务质量, 提⾼系统完备性增加军队专⽤码(M 码), 与民⽤码分开(2)增强卫星信号强度, 增加抗电⼦⼲扰能⼒,军⽤接收机具有更好的保护装置和快速初始化能⼒(3)军⽤接收机具有更好的保护装置和快速初始化能⼒(4)使⽤新技术防⽌敌⽅⼲扰或使⽤第⼆章GPS 测量中所涉及的时间系统和坐标系统1、地球坐标系的分类？⑴按坐标原点不同：参⼼坐标系（54 北京，80 西安）、地⼼坐标系（WGS-84，CGCS2000）⑵按坐标轴指向不同：瞬时极地球坐标系、固定极/ 平地球坐标系⑶按地⾯点位置表现形式不同：空间直⾓坐标系（X ,Y ,Z ）空间、⼤地坐标系（B , L,H ）球⾯、⾼斯平⾯直⾓坐标系（x, y , H）平⾯2、WGS-84空间直⾓坐标系的⼏何定义？原点：地球的质⼼；三轴指向：Z轴——国际时间局（BIH ）1984.0定义的协议地球极（CTP，Conventional Terrestrial Pole）⽅向；X轴—BIH 1984.0的零⼦午⾯和CTP ⾚道的交点（经度零点）；Y轴—与Z,X轴构成右⼿坐标系。

GPS卫星导航系统复习提纲

GPS卫星导航系统复习提纲GPS的英文全称是Navigation by Satellite Timing And Ranging/Global Position System其意为“用卫星定时和测距进行导航/全球定位系统”，或简称全球定位系统。

GPS系统组成（空间部分、地面控制部分、用户设备部分、）空间部分：24颗卫星（21+3）、6个轨道平面、55º轨道倾角、20200km轨道高度、长半轴36609KM、12小时（恒星时）轨道周期地面监控部分（4）：主控站（1个）科罗拉多•斯必灵司作用：1管理、协调地面监控系统各部分的工作2收集各监测站的数据，编制导航电文，送往注入站将卫星星历注入卫星3监控卫星状态，向卫星发送控制指令4卫星维护与异常情况的处理注入站（3个）：阿松森（Ascencion)、迭哥•伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(kwajalein)作用：将导航电文注入GPS卫星监测站（5个）=1个主控站+3个注入站+夏威夷（Hawaii)作用：接收卫星数据，采集气象信息，并将所收集到的数据传送给主控站。

通讯与辅助系统问题：如果GPS地面监控部分发生故障，GPS导航功能还能不能继续使用？GPS特点：1测站间无需通视2数学模型简单且能同时确定点的三维坐标3在长距离上仍能获得高精度的定位结果4易于实现全天候观测5观测时间比较短6操作简单7功能多，应用广空固坐标系:在空间固定的坐标系，与地球自转无关，对描述卫星的运行位置和状态极其方便。

地固坐标系：与地球体相固联的坐标系对表达地面观测站的位置和处理GPS观测数据尤为方便。

岁差：北天极（NCP）绕北黄极（NEP）顺时针转动的现象。

章动：瞬时北天极围绕瞬时平北天极产生旋转，大致成椭圆形轨迹，其长半轴约9.2″，主周期约18.6年。

协议地球坐标系和协议天球坐标系关系：1）两坐标系的原点均位于地球的质心，故其原点位置相同。

2）瞬时天球坐标系的z轴与瞬时地球坐标系的Z轴指向相同。

GPS复习——精选推荐

GPS复习第⼀章绪论GPS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.操作简便6.全天候⼯作7.功能多，应⽤⼴GPS相对于其它导航系统的特点:1．全球地⾯连续覆盖在地球上任何地点任何时刻，⾼度⾓15°以上，平均可同时观测到6颗卫星。

2．功能多，精度⾼（静态：毫⽶级；动态：厘⽶级）3．实时定位4．应⽤⼴泛第⼆章GPS系统组成1.GPS卫星星座2.地⾯监控系统3.GPS信号接收机按接收机⽤途可分为: 1.导航型接收机2.测地型接收机3.授时型接收机按接收机的载波频率分为：1.单频接收机2.双频接收机按接收机通道数分类：1.多通道接收机 2.序贯通道接收机3.多路多⽤通道接收机按接收机的⼯作原理分类：1.码相关型接收机2.平⽅型接收机 3.混合型接收机4.⼲涉型接收机GPS接收机的组成及⼯作原理:码相关技术平⽅技术综合型技术GPS接收机主要由GPS接收机天线，GPS接收机天线单元，GPS接收机主机单元和电源三部分组成第三章GPS定位的坐标系统和时间系统坐标系的类型：1.地球坐标系：固定在地球上的坐标系2.天球坐标系：与地球⾃转⽆关天球坐标系与地球坐标系：空间直⾓坐标系（便于进⾏坐标转换，三个基本要素）天球坐标系（确定卫星位置）⼤地坐标系（确定观测站位置）站⼼⾚道与站⼼地平直⾓坐标系（⽤于描述卫星与观测站间关系）卫星测量中常⽤坐标系天球以地球质⼼为中⼼，半径为任意长度的⼀个假想球体黄道地球公转轨道在天球上的投影春分点黄道⾃西向东从天⾚道以南穿到天⾚道以北的那个交点天球坐标系天球坐标系：天球极轴、春分点轴，加上与这两轴线垂直并位于天球⾚道平⾯内的第三条轴线构成的坐标系。

属于球⾯坐标系。

⼤地坐标系在⼤地测量中表⽰地⾯点的位置通过⼀个辅助⾯（参考椭球⾯）定义⼤地坐标系参数：L：⼤地经度B：⼤地纬度H：⼤地⾼程参考椭球：经过长期的测量实践研究证明，⼤地体与⼀个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球的形状⼗分近似。

GPS复习重点知识整理

第一章名词术语1 、观测时段测站上开始接收卫星信号进行观测到停止，连续观测的时间间隔。

2 、同步观测两台及以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。

3 、同步观测环三台及以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。

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。

5、天线高观测时接收机天线平均相位中心到测站中心标志面的高度。

6、星历是不同时刻卫星在轨道位置上的坐标值。

卫星星历的提供方式通常有两种，预报星历（广播星历）和后处理星历（精密星历）。

7、广播星历卫星发播的无线电信号载有预报一定时间内卫星轨道参数的电文信号。

8、精密星历由若干个卫星跟踪站所得到的观测数据经事后处理计算出的卫星轨道参数，供卫星精密定位等使用。

9、单基线多台GPS接收机同步观测，每次只取两台接收机的GPS观测数据解算两个测站间的基线向量。

10、多基线在任意m台GPS接收机同步观测时，只选择m-1条独立基线，一并构成观测方程，统一解算出m-1条基线向量。

11、单差两个不同观测站GPS接收机同步观测同一卫星相位观测值之差。

12、双差两个不同观测站GPS接收机同步观测两颗卫星所得两个单差之差。

13、三差两个不同观测站对同一对卫星不同历元的两个双差之差。

14、数据剔除率删除的观测值个数与应获取的观测值个数的比值。

15、 GPS系统的特点（1）观测站之间无需通视。

但应保证观测站上方开阔。

（2）定位精度高。

（3）观测时间短。

（4）提供三维坐标，而经典大地测量将平面和高程按不同方法分别施测。

（5）自动化程度高，操作简便。

（6）全天候作业。

（7）功能多，应用广。

16、GPS的组成概况1、空间星座部分（1） GPS卫星星座组成24颗卫星，其中3颗备用，分布在6个轨道面上。

轨道面相对地球赤道面的倾角为550，各轨道平面升交点赤经相差600，相邻轨道上卫星的升交距角相差300。

最少4颗，最多达11颗。

2. 地面监控部分GPS的地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成，其中包括卫星监测站（5个）、主控站（1个）和注入站（3）（1）监测站：是主控站直接控制下的数据自动采集中心。

GPS复习题

第一章绪论1、简述GPS系统的特点有哪些？①定位精度高②观测时间短③测站间无需通视④可提供地心坐标⑤操作简便⑥全天候作业⑦功能多、应用广2. GPS定位系统由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？整个GPS系统，它包括三部分：空间部分—GPS卫星及其星座; 地面控制部分—地面监控系统; 用户设备部分—GPS信号接收机GPS卫星作用：（1）连续不断向地面发送GPS导航和定位信号；（2）接收地面站的指令，修正轨道偏差并启动备用设备；（3）接收地面站发来的导航电文和其他信号；地面监测系统由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。

主控站的作用（1）收集数据收集本站及各监测站获得的各种数据；（2）处理数据处理收集的数据，按一定格式编制成导航电文；（3）监测协调控制和协调监测站、注入站和卫星的工作；（4）控制卫星修正卫星的运行轨道，发送启动备用设备指令。

监测站的作用：接收卫星信号，为主控站提供卫星的观测数据。

注入站的作用：将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。

用户接收部分用户接收部分就是GPS 信号接收机。

其作用：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。

第二章坐标系统和时间系统1、GPS 定位对坐标系有何要求？定义一个空间直角坐标系条件有哪些?GPS 定位对坐标系的要求*需把卫星与地面点的位置统一在一个坐标系内；需采用空间直角坐标系，以便于天球与地球坐标系进行转换；天球与地球坐标系的建立上应具有简便的变换关系。

定义一个空间直角坐标系的条件坐标原点的位置；三个坐标轴的指向；长度单位。

两空间直角坐标系具备简便变换关系的条件坐标系原点O重合，均取地球质心；坐标系的Z轴重合，均取地球的自转轴。

2、WGS-84空间直角坐标系的几何定义？原点：地球的质心；三轴指向：Z轴—国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地球极（CTP，Conventional Terrestrial Pole）方向；X轴—相应零子午面和赤道的交点（经度零点）；Y轴—构成右手坐标系。

GPS复习资料总结

1、当前全球卫星定位系统有哪些？答：GPS、GLONASS、GALILEO、北斗。

1、GPS全球定位系统由卫星星座、地面控制系统和用户设备三部分组成。

卫星轨道面个数为6个，轨道倾角为55度，卫星运行周期为12恒星时。

各部分作用：卫星星座：提供星历和时间信息，发射伪距和载波信号，提供其他辅助信息。

地面控制系统：中心控制系统，实现时间同步，跟踪卫星进行定轨。

GPS信号接收机：接收并测卫星信号，记录处理数据，提供导航定位信息。

2、双星导航定位系统（北斗一号）空间部分由两颗地球静止同步卫星组成。

1、1980年国家大地坐标系参考椭球长半轴a= ＿6378137＿m，扁率f= ＿1/258.257＿。

WGS84大地坐标系的原点位于地球质心。

2、天球坐标系用来表示人造卫星的坐标是方便的，而地球坐标系常用来表示地面点的位置。

3、卫星测量中常用的坐标系有哪些？WGS84大地坐标系属于卫星测量中的哪一种坐标系？答：瞬时极天球坐标系和地球坐标系；固定极天球坐标系；固定极地球坐标系；协定坐标系；WGS84属于地球坐标系。

4、绘图并说明瞬时极天球坐标系与地球坐标系之间的关系。

一、两坐标系绘于同一图上，原点为地心，Z轴重合，天球坐标系X轴指向瞬时春分点，地球坐标系X轴指向格治点所在首子午面与赤道面交线，Y轴为右手坐标系方向。

（5分）。

（分开绘图，有一个正确可得2分）5、天球坐标系：原点位于地球的质心，赤经α为含天轴和春分点的天球子午面与经过天体s的天球子午面之间的交角，赤纬δ为原点至天体的连线与天球赤道面的夹角，向径r为原点至天体的距离。

6、地球坐标系：坐标原点位于地心，Z轴与地球自转轴平行，X轴指向格林尼治子午面与赤道面的交线，Y轴成右手坐标系。

7、岁差：是由太阳和月球引起的地球自转轴长周期的变化，周期为25800年，北天极每年西移约为50.371″。

8、章动：是由太阳和月球引起的地球自转轴的短周期的变化，周期为18.6年9、WGS-84坐标系是如何定义的？如何实现WGS-84坐标与国家坐标系坐标的转换？答：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轴与Z轴,X轴构成右手坐标系。

GPS卫星定位原理与方法—复习资料

9.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。

包括：1）相对某一参考历元的开普勒轨道参数2）必要的轨道摄动项改正参数3）参考星历18.宽巷与窄巷定义：宽巷（Wide-lane）解：宽巷组合观测值窄巷（Narrow-lane）解：窄巷组合观测值。

32.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。

33.协议地球坐标系CTS：以协议地极为基准点的地球坐标系称为协议地球坐标系34.天球空间直角坐标系：原点位于地球的质心，z轴指向天球的北极，x轴指向春分点γ，y轴与x、z轴构成右手坐标系。

35.天球球面坐标系：原点位于地球的质心，赤经α为含天轴和春分点的天球子午面与经过天体s的天球子午面之间的交角，赤纬δ为原点至天体的连线与天球赤道面的夹角，向径r为原点至天体的距离。

36.地心空间直角坐标系：原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平子午面与赤道的交点E，Y轴垂直于XOY平面构成右手坐标系。

37.地心大地坐标系：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球短轴与地球自转轴重合，大地纬度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度L为过地面点的椭球子午面与格林尼治平大地子午面之间的夹角，大地高H为地面点沿椭球法线至椭球面的距离。

二、简答题4. 地面监控系统组成几个部分作用？主控站—管理协调各部分作用，编制导航电文送往注入站监测站—伪距测量各卫星，记录气象元素传送给主控站注入站—向GPS卫星输入导航电文和其他命令通信和辅助系统—数据传输和其他辅助服务7. 在协议地球坐标系中GPS卫星位置的计算步骤：（1）计算真近点角fs（2）计算升交距角及轨道摄动改正项（3）计算升交距角、卫星的地心距离及轨道倾角（4）计算卫星在轨道坐标系中的坐标（5）计算升交点的经度（6）计算在协议地球坐标系中的空间直角坐标。