《GPS测量原理与应用》知识点
GPS测量原理及应用各章知识点总结
GPS测量原理及应用各章知识点总结桂林理工大学测绘08-1 JL(纯手打)第一章绪论1、GPS系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。
能为各个用户提供三维坐标和时间。
2、GPS卫星位置采用WGS-84大地坐标系3、GPS经历了方案论证、系统论证、生产试验三个阶段。
整个系统包括卫星星座、地面监控部分、用户接收机部分。
4、GPS基本参数为:卫星颗数为21+3，卫星轨道面个数为6，卫星高度为20200km，轨道倾角为55度，卫星运行周期为11小时58分，在地球表面任何时刻，在高度较为15度以上，平均可同时观测到6颗有效卫星，最多可以达到9颗。
5、应用双定位系统的优越性:能同时接收到GPS和GLONASS卫星信号的接收机，简称为双系统卫星接收机。
(1)增加接收卫星数。
这样有利于在山区和城市有障碍物遮挡的地区作业(2)提高效率。
观测卫星数增加，所以求解整周模糊度的时间缩短，从而减少野外作业时间，提高了生产效率。
(3)提高定位的可靠性和精度。
因观测的卫星数增加，用于定位计算的卫星数增加，卫星几何分布也更好，所以提高了定位的可靠性和精度。
6、在GPS信号导航的定位时，为了解算测站的三维坐标，必须观测4颗(以上)卫星，称为定位星座。
7、PRN----------卫星所采用的伪随机噪声码8、在导航定位测量中，一般采用PRN编号。
9、用于捕获信号和粗略定位的为随机码叫做C/A码(又叫S码)，用于精密定位的精密测距码叫P码10、GPS系统中各组成部分的作用:卫星星座1、向广大用户发送导航定位信息。
2、接收注入站发送到卫星的导航电文和其他相关信息，并通过GPS信号电路，适时的发送给广大用户。
3、接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时的改正运行偏差和启用备用时钟等。
地面监控系统地面监控系统包括1个主控站，3个注入站和5个监测站。
1、监测和控制卫星上的设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行。
GPS原理与应用复习总结要点
3 轨道 倾角 （度）
56 平 均 高 度 （ km ）
23616 周 期 （ hm ）
14h 卫 星 射 电 频 率 L1
1561-1569MHz 卫 星 射 电 频 率 L2
1224-1232MHz C/A 码 频 率
1176.75 MHz (E
GLONASS 21+3
3 64.8 19100 11h15m 1602-1616MHz 1246-1256MHz 511 kHz
卫星高度为 20200km,卫星运行周期为 11 小时 58 分；
载波 L1 频率为 1575.42MHz， L2 为 1227.60MHz。
GPS工作卫星情况：
在轨重量 843.68kg ，设计寿命七年半；
在轨时依靠太阳能电池及镉镍蓄电池供电；
有 12 根螺旋形天线组成的阵列天线，向地面发射张角为
目前已有 GPS与 GLONSS集成的接收机， 这样 GLONSS可与 GPS卫星一起定位， 使可 接受的卫星数目增加一倍， 提高定位精度， 也可有效地削弱美俄两国对各自定位系统的可能 控制，提高定位的可靠性和安全性。
1.1.5 伽利略 (Galileo)GNSS 系统 Galileo 系统建设始于 2002 年，计划 2008 年投入使用， 我国参与了该系统的投资建设， 是一个全开放型的高精度的民用卫星导航定位系统。
功能： 1 、定位
2、通讯 3 、授时
第一章 绪论
1.2 GPS 系统组成
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。
1.2.1 GPS 工作卫星及其星座
GPS测量原理与应用重点
1.南方GPS数据处理的基本流程。
①新建项目。
在对话框中按照要求填入“项目名称”、“施工单位”、“负责人”，选择相应的“坐标系统”、“控制网等级”、“基线剔除方式”，最后点击“确定”按钮，完成操作。
②增加野外观测数据。
数据输入，增加观测数据文件③GPS基线处理。
处理合格后要检查异步、同步环闭合差，首先进行基线全部解算，再观察基线简表中各项方差大小，要求基线各方差的大小至少为20，若各基线小于20则右击进入调整高度截止角、历元间隔、参考卫星、以及观测组合方案等，直至所有基线方差都大于20。
④基线调整完成后调整闭合环，观察超限的闭合环，打开闭合环中的基线，调节方法和基线调节的方法一样，直至所有闭合环都合格。
⑤闭合环调节完成后，点击重复基线，看重复基线是否合格，若不合格，先调节基线，若基线调节不行，则找到该基线在网图中的位置，直接DELL进行选择删除，如此调整所有不合格的重复基线。
⑥重新解算，更新数据。
全部合格进行平差处理、自动处理、三维平差、二维平差、高程拟合、网平差计算。
最后点击成果，输出平差报告。
2.使用RTK进行点校正的基本详细流程。
1、对基准站的设置。
例如我们采用的主机工作模式是电台模式，首先在一个空旷的场地假设基准站，链接电源，设置好电台。
2、对主机的设置。
在主机和手簿开机后，首先打开手簿的NFC功能在主机的电池部位感应将主机和手簿进行连接。
连接成功后对主机进行设置，点击配置，主机设置、主机工作模式设置、设置为移动站。
再进行电台设置、选择电台通道，连接完成后新建一个工程，再配置中设置坐标系统，如果此时没有想要的坐标系统则增加一个，选择椭球为西安80坐标系，中央子午线设置为117度，点击确定，选择该坐标系统。
3、进行点平滑求取转换参数。
点击测量、点测量，分别在已知的控制点上进行至少四次平滑，完成后点击测量、求转换参数、增加、输入刚才进行平滑的控制点的真实坐标、弹出对话框选择从坐标管理库选择，选择对应采集的点，再增加，重复对采集的四个点进行关联。
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。
GPS测量原理与应用复习要点
测绘09-2班1基本概念：七．GPS 定位的误差来源及其消除方法： （1）与卫星有关的误差： 1）卫星星历误差。
减弱方法：①建立自己的卫星跟踪网独立定轨②轨道松弛法③利用同步观测值求差。
2）卫星钟差。
减弱方法：利用同步观测值求差。
3)相对论效应。
（是由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起卫星钟和接收机钟之间产生相对钟误差的现象）减弱方法：在制造卫星钟时预先把频率低。
（2）与信号传播有关的误差：1）电离层延迟。
减弱方法：①利用双频观测。
②利用电离层模型加以修正。
③利用同步观测值求差。
2）对流层延迟。
减弱方法：①充分地掌握观测站周围地区的实时气象资料。
②利用水汽辐射计，准确地测定电磁波传播路径上的水汽积累量，以便精确的计算大气湿分量的改正项。
③当基线较短时(20km)，稳定的大气条件下，利用差分法来减弱大气折射的影响。
④完善对流层大气折射的改正模型。
3）多路径效应。
（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。
）减弱方法：①安置接收机天线的环境应避开较强发射面。
②选择造型适宜且屏蔽良好的天线。
③适当延长观测时间，削弱周期性影响。
④改善接收机的电路设计。
（3）与接收设备有关的误差1）接收机位置误差。
减弱方法：仔细操作。
2）接收机钟差。
减弱方法：①在决定定位中观测4颗卫星，把钟差作为未知数，在数据处理中求解。
②利用观测值求差方法，减弱接收机钟差影响。
③定位精度要求较高时，可采用外接频标。
3）接收机的测量噪声。
减弱方法：观测足够长的时间后，测量噪声的影响可以忽略不计。
5．卫星星历及其作用：卫星星历就是一组对应某一时刻的轨道参数及其变率。
作用：有了卫星星历就可以计算出任意时刻的卫星位置及其速度。
6、GPS 卫星信号：是GPS 卫星向广大用户发送的用于导航定位的调制波，它包含有：载波，测距码，导航电文7、历元：在天文学上，历元是为指定天球坐标或轨道参数而规定的某一特定时刻。
(完整word版)GPS测量原理与应用重点
1.南方GPS数据处理的基本流程。
①新建项目。
在对话框中按照要求填入“项目名称”、“施工单位”、“负责人”，选择相应的“坐标系统”、“控制网等级”、“基线剔除方式”，最后点击“确定”按钮，完成操作。
②增加野外观测数据。
数据输入，增加观测数据文件③GPS 基线处理。
处理合格后要检查异步、同步环闭合差，首先进行基线全部解算，再观察基线简表中各项方差大小，要求基线各方差的大小至少为20，若各基线小于20则右击进入调整高度截止角、历元间隔、参考卫星、以及观测组合方案等，直至所有基线方差都大于20。
④基线调整完成后调整闭合环，观察超限的闭合环，打开闭合环中的基线，调节方法和基线调节的方法一样，直至所有闭合环都合格。
⑤闭合环调节完成后，点击重复基线，看重复基线是否合格，若不合格，先调节基线，若基线调节不行，则找到该基线在网图中的位置，直接DELL进行选择删除，如此调整所有不合格的重复基线。
⑥重新解算，更新数据。
全部合格进行平差处理、自动处理、三维平差、二维平差、高程拟合、网平差计算。
最后点击成果，输出平差报告。
2.使用RTK进行点校正的基本详细流程。
1、对基准站的设置。
例如我们采用的主机工作模式是电台模式，首先在一个空旷的场地假设基准站，链接电源，设置好电台。
2、对主机的设置。
在主机和手簿开机后，首先打开手簿的NFC功能在主机的电池部位感应将主机和手簿进行连接。
连接成功后对主机进行设置，点击配置，主机设置、主机工作模式设置、设置为移动站。
再进行电台设置、选择电台通道，连接完成后新建一个工程，再配置中设置坐标系统，如果此时没有想要的坐标系统则增加一个，选择椭球为西安80坐标系，中央子午线设置为117度，点击确定，选择该坐标系统。
3、进行点平滑求取转换参数。
点击测量、点测量，分别在已知的控制点上进行至少四次平滑，完成后点击测量、求转换参数、增加、输入刚才进行平滑的控制点的真实坐标、弹出对话框选择从坐标管理库选择，选择对应采集的点，再增加，重复对采集的四个点进行关联。
GPS测量原理和应用各章知识点总结
GPS测量原理及应用各章知识点总结桂林理工大学测绘08-1 JL（纯手打）第一章绪论1、GPS系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。
能为各个用户提供三维坐标和时间。
2、GPS卫星位置采用WGS-84大地坐标系3、GPS经历了方案论证、系统论证、生产试验三个阶段。
整个系统包括卫星星座、地面监控部分、用户接收机部分。
4、GPS基本参数为：卫星颗数为21+3，卫星轨道面个数为6，卫星高度为20200km，轨道倾角为55度，卫星运行周期为11小时58分，在地球表面任何时刻，在高度较为15度以上，平均可同时观测到6颗有效卫星，最多可以达到9颗。
5、应用双定位系统的优越性：能同时接收到GPS和GLONASS卫星信号的接收机，简称为双系统卫星接收机。
（1）增加接收卫星数。
这样有利于在山区和城市有障碍物遮挡的地区作业（2）提高效率。
观测卫星数增加，所以求解整周模糊度的时间缩短，从而减少野外作业时间，提高了生产效率。
（3）提高定位的可靠性和精度。
因观测的卫星数增加，用于定位计算的卫星数增加，卫星几何分布也更好，所以提高了定位的可靠性和精度。
6、在GPS信号导航的定位时，为了解算测站的三维坐标，必须观测4颗（以上）卫星，称为定位星座。
7、PRN----------卫星所采用的伪随机噪声码8、在导航定位测量中，一般采用PRN编号。
9、用于捕获信号和粗略定位的为随机码叫做C/A码（又叫S码），用于精密定位的精密测距码叫P码10、GPS系统中各组成部分的作用：卫星星座1、向广大用户发送导航定位信息。
2、接收注入站发送到卫星的导航电文和其他相关信息，并通过GPS信号电路，适时的发送给广大用户。
3、接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时的改正运行偏差和启用备用时钟等。
地面监控系统地面监控系统包括1个主控站，3个注入站和5个监测站。
1、监测和控制卫星上的设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行。
GPS测量原理与应用-总复习-总结
第一章绪论1.GPS系统的组成空间部分（GPS卫星星座）设计星座：(21+3)/6当前星座：31颗6个轨道平面，平均轨道高度20200km地面控制部分（地面监控系统）一个主控站: 成导航电文传送到注入站; 负责监测整个地面监测系统的工作三个注入站: 将主控站发来的导航电文注入发送到相应卫星五个监测站: 主要任务：为主控站提供卫星的观测数据用户设备部分（GPS接收机、数据处理软件）天线单元和接收单元2. GPS卫星的作用①用L波段无线载波向GPS用户连续不断地发送导航定位信号。
②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GPS用户。
③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。
3. GPS系统的特点（1）定位精度高• GPS相对定位精度在50km以可达10-6, 100～500km可达10-7,1OOOkm以上可达10-9。
•工程精密定位中，平面位置误差小于1mm（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4. GLONASS:（21＋3）/35. GALILEO（27+3）/36.北斗卫星导航系统6-1系统组成①空间部分：（2+1）地球同步轨道卫星（东经80°~140°和110.5°赤道上空）②地面控制部分一个地面中心站:接收用户终端的应答信号/数据处理/分发给用户若干监测站:③用户终端：北斗导航定位接收机：基本型/通信型/授时型/指挥型6-2 BDS系统的定位原理利用两颗地球同步卫星进行双向测距，进行距离交会得到用户的平面位置（高程则由地面数字高程模型得到）6-3 BDS系统的作业流程地面中心站→卫星1→用户→卫星1→地面中心站→用户（l）地面中心站连续向北斗卫星发射信号，经卫星接收、放大、变频后再播发给用户；（2）用户终端接收到卫星信号后注入必要的测站信息，放大变频后再将应答信号播发给两颗北斗导航卫星；（3）两颗北斗导航卫星收到用户的应答信号后，放大变频，再将信号送往地面中心站；（4）地面中心站量测出卫星信号的到达时间后，采用距离交会法求得用户的平面位置（用户的高程则是通过地面高程模型获得）；（5）地面控制中心再通过卫星将计算结果告诉用户6-4 BDS系统的特点①主动式定位方式（接收卫星信号，且发射应答信号），隐蔽性差②定位速度慢，用户数量受到一定的限制用户不能独立进行定位，计算工作必须在地面中心站完成。
GPS测量原理与应用-总复习-总结
第一章绪论1.GPS系统的组成空间部分（GPS卫星星座）设计星座：(21+3)/6当前星座：31颗6个轨道平面，平均轨道高度20200km地面控制部分（地面监控系统）一个主控站: 成导航电文传送到注入站; 负责监测整个地面监测系统的工作三个注入站: 将主控站发来的导航电文注入发送到相应卫星五个监测站: 主要任务：为主控站提供卫星的观测数据用户设备部分（GPS接收机、数据处理软件）天线单元和接收单元2. GPS卫星的作用①用L波段无线载波向GPS用户连续不断地发送导航定位信号。
②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GPS用户。
③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。
3. GPS系统的特点（1）定位精度高? GPS相对定位精度在50km以内可达10-6, 100～500km可达10-7,1OOOkm以上可达10-9。
?工程精密定位中，平面位置误差小于1mm（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4. GLONASS:（21＋3）/35. GALILEO（27+3）/36.北斗卫星导航系统6-1系统组成①空间部分：（2+1）地球同步轨道卫星（东经80°~140°和110.5°赤道上空）②地面控制部分一个地面中心站:接收用户终端的应答信号/数据处理/分发给用户若干监测站:③用户终端：北斗导航定位接收机：基本型/通信型/授时型/指挥型6-2 BDS系统的定位原理利用两颗地球同步卫星进行双向测距，进行距离交会得到用户的平面位置（高程则由地面数字高程模型得到）6-3 BDS系统的作业流程地面中心站→卫星1→用户→卫星1→地面中心站→用户（l）地面中心站连续向北斗卫星发射信号，经卫星接收、放大、变频后再播发给用户；（2）用户终端接收到卫星信号后注入必要的测站信息，放大变频后再将应答信号播发给两颗北斗导航卫星；（3）两颗北斗导航卫星收到用户的应答信号后，放大变频，再将信号送往地面中心站；（4）地面中心站量测出卫星信号的到达时间后，采用距离交会法求得用户的平面位置（用户的高程则是通过地面高程模型获得）；（5）地面控制中心再通过卫星将计算结果告诉用户6-4 BDS系统的特点①主动式定位方式（接收卫星信号，且发射应答信号），隐蔽性差②定位速度慢，用户数量受到一定的限制用户不能独立进行定位，计算工作必须在地面中心站内完成。
GPS测量原理及应用各章知识点总结
GPS测量原理及应用各章知识点总结桂林理工大学测绘08-1 JL（纯手打）第一章绪论1、GPS系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。
能为各个用户提供三维坐标和时间。
2、GPS卫星位置采用WGS-84大地坐标系3、GPS经历了方案论证、系统论证、生产试验三个阶段。
整个系统包括卫星星座、地面监控部分、用户接收机部分。
4、GPS基本参数为：卫星颗数为21+3，卫星轨道面个数为6，卫星高度为20200km，轨道倾角为55度，卫星运行周期为11小时58分，在地球表面任何时刻，在高度较为15度以上，平均可同时观测到6颗有效卫星，最多可以达到9颗。
5、应用双定位系统的优越性：能同时接收到GPS和GLONASS卫星信号的接收机，简称为双系统卫星接收机。
（1）增加接收卫星数。
这样有利于在山区和城市有障碍物遮挡的地区作业（2）提高效率。
观测卫星数增加，所以求解整周模糊度的时间缩短，从而减少野外作业时间，提高了生产效率。
（3）提高定位的可靠性和精度。
因观测的卫星数增加，用于定位计算的卫星数增加，卫星几何分布也更好，所以提高了定位的可靠性和精度。
6、在GPS信号导航的定位时，为了解算测站的三维坐标，必须观测4颗（以上）卫星，称为定位星座。
7、PRN----------卫星所采用的伪随机噪声码8、在导航定位测量中，一般采用PRN编号。
9、用于捕获信号和粗略定位的为随机码叫做C/A码（又叫S码），用于精密定位的精密测距码叫P码10、GPS系统中各组成部分的作用：卫星星座1、向广大用户发送导航定位信息。
2、接收注入站发送到卫星的导航电文和其他相关信息，并通过GPS信号电路，适时的发送给广大用户。
3、接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时的改正运行偏差和启用备用时钟等。
地面监控系统地面监控系统包括1个主控站，3个注入站和5个监测站。
1、监测和控制卫星上的设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行。
GPS原理与应用_考试重点总结
名词解释:天球：是以地球质心M为中心，半径r为任意长的一个假象的球体。
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。
大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度λ、大地纬度和大地高h表示。
天文经纬度:表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。
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称为黄赤交角，约23.5°。
赤经：为过春分点的天球子午面与过天体的天球子午面之间的夹角。
赤纬：为原点至天体的连线与天球赤道面之间的夹角。
岁差：实际上地球接近于一个赤道隆起的椭球体，在日月和其它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，从而使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：在太阳和其它行星引力的影响下，月球的运行轨道以及月地之间的距离在不断变化，北天极在天球上绕北黄极顺时针旋转的轨迹十分复杂。
如果观测时的北天极称为瞬时北天极（或真北天极），相应的天球赤道和春分点称为瞬时天球赤道和瞬时春分点（或真天球赤道和真春分点）。
则在日月引力等因素的影响下，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。
世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。
力学时：天文学中，天体的星历是根据天体动力学理论建立的运动方程而编算的，其中所采用的独立变量是时间参数T，这个数学变量T定义为力学时。
原子时：以物质内部原子运动的特征为基础的原子时系统。
协调时：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。
GPS时间系统：属于原子时系统，秒长与原子时相同，但与国际原子时的原点不同，即GPST 与IAT在任一瞬间均有一常量偏差。
gps测量原理及应用复习
1.在GPS测量定位中，多路径误差是怎样产生的？如何消弱多路径误差对GPS测量所带来的影响？答：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。
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；2.简述GPS网的布网原则。
答：①GPS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。
②GPS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。
③GPS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。
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。
⑤GPS网点，应利用已有水准点联测高程。
3.如何重建载波？其方法和作用如何？答：在GPS信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。
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。
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。
4.什么是伪距单点定位？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。
GPS测量原理与应用知识点
第一章1,GPS全球定位系统的参数：基本的卫星数为21+3，卫星轨道面的个数为6，卫星高度为20200Km,轨道倾角为55，运行周期为11h58min，频率为1575.42MHZ和1227.60MHZ2,北斗系统的特点优点：1，卫星数量少，投资小，用户设备简单价廉2，能实现一定区域的导航定位3，具有短信通信功能4，能使用户测定自己的点位坐标缺点：1不能覆盖两级地区，赤道附近定位精度差2 只能二维主动式定位 3 用户的数量受到一定的限制第二章1坐标系统是由原点位置、3个坐标轴的指向和尺度所定义，根据坐标轴指向的不同，可划分为两大类坐标系：天球坐标系和地球坐标系.2天球坐标系：在天上—与地球自转无关—卫星专用品。
地球坐标系：在地上—同地球自转—地面观测站专用品。
3采用空间直角坐标系转换（选择）不管采用什么形式，坐标系之间通过坐标平移、旋转和尺度转换，可以将一个坐标系变换到另一个坐标系去。
在一个坐标系中，一组具体的参数值（坐标值）只表示唯一的空间点位，一个空间点位也对应唯一的一组参数值（坐标值）。
4WGS-84坐标系和我国大地坐标系.（简单了解其不同与熟悉其基本参数）国家大地坐标系1）1954年北京坐标系（BJ54旧）坐标原点：前苏联的普尔科沃。
参考椭球：克拉索夫斯基椭球。
平差方法：分区分期局部平差。
存在的问题：（1）椭球参数有较大误差。
（2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜。
（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。
（4）定向不明确。
2)1980年国家大地坐标系（GDZ80）坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。
参考椭球：1975年国际椭球。
平差方法：天文大地网整体平差。
特点：（1）采用1975年国际椭球。
（2）参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。
（3）椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合，是多点定位。
（4）定向明确。
（5）大地原点地处我国中部。
（6）大地高程基准采用1956年黄海高程。
GPS测量原理与应用复习要点
GPS测量原理与应用第一章1．GPS系统组成①空间部分——GPS卫星星座由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。
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（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）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．全球导航卫星系统GNSS美国GPS系统，俄罗斯GLONASS系统，欧盟伽利略GALILEO 系统，中国北斗二号卫星导航地位系统，日本MSAS系统3．我国北斗二号卫星导航地位系统与其他定位系统的主要区别：它不仅能使用户测定自己的点位坐标，而且还可以告诉别人自己处在什么点位。
4．GPS系统的特点：①定位精度高②观测时间短③测站间无需通视④可提供三位坐标⑤操作简便⑥全天候作业⑦功能多，应用广5．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第二章1.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3.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。
gps测量原理及应用的总结知识
GPS测量原理及应用的总结知识1. GPS简介GPS全称为全球定位系统 (Global Positioning System)，是由美国国防部研发的一种全球导航卫星系统。
它通过一组卫星和地面控制站，为地球上任何地点提供高精度的定位、导航和时间服务。
2. GPS测量原理GPS测量原理是基于三角测量和时间测量的原理。
GPS接收器通过接收多颗卫星发送的信号，测量信号的传输时间、频率差等信息，然后利用这些信息计算出接收器所在位置的经度、纬度和海拔高度等信息。
3. GPS测量的基本原理GPS测量的基本原理是通过测量卫星信号的传输时间和信号频率的差异来计算接收器与卫星的距离，然后使用多个卫星的距离信息进行三角定位，从而得到接收器的位置。
具体的GPS测量原理包括以下几个步骤：1.卫星发射信号：卫星发射精确的信号，并携带有关时间和位置的信息。
2.接收器接收信号：GPS接收器接收到卫星发射的信号。
3.信号传输时间测量：接收器通过测量信号的传输时间来计算接收器与卫星之间的距离。
4.多个卫星测距：通过同时接收多个卫星的信号并计算距离，可以得到接收器的三维位置。
5.误差校正：GPS测量中会存在各种误差，如大气延迟、钟差等，需要进行误差校正以提高测量的准确性。
4. GPS测量的应用GPS测量在各个领域都有广泛的应用，以下列举了几个主要的应用领域：4.1 航空航天GPS测量在航空航天领域是非常重要的。
航空器可以通过GPS定位和导航系统来确定自身的位置和航向，实现飞行路径的规划和控制，并提供精确的导航和着陆服务。
4.2 地理测绘和地图制作GPS测量可以用于测绘和地图制作。
通过GPS接收器的定位功能，可以快速准确地测量地面点的经纬度和海拔高度，然后将这些数据用于地图的绘制和制作。
4.3 交通导航GPS测量被广泛应用于交通导航系统中。
车辆装配GPS接收器后，可以通过导航设备来获取最佳行驶路径、实时交通信息等，提供方便的导航服务。
GPS测量原理及其应用复习资料
GPS测量原理及其应用第一章绪论一：全球导航卫星系统GNSS美国的GPS系统，俄罗斯的GLONASS系统，欧盟的伽利略（GALILEO）系统和中国的北斗二号卫星导航定位系统。
二：GPS系统组成合各部分的作用包括三大部分：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。
GPS工作卫星及其星座的作用：1)提供星历和时间信息2)发射伪距和载表信息，提供其他辅助信息地面监控系统的作用：1)监测卫星是否正常工作2)跟踪计算卫星的轨道参数并发送给卫星3)保持各颗卫星时间同步GPS接收机的作用：接受GPS卫星发射的无线电信号，获得必要的信息并经数据处理完成定位工作。
三：GPS系统的特点定位精度高；观测时间段；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、应用广第二章坐标系统和时间系统各时间系统的应用1)恒星时：以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所定义的时间系统为恒星时系统。
恒星时在天文学中有着广泛的应用。
2）平太阳时MT：以平太阳为参考点，由平太阳的周日视运动所定义的时间系统为平太阳时系统，平太阳时与日常生活中使用的时间系统是一致的。
3）世界时UT：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时定义为世界时UT，用于天球坐标系与地球坐标系之间的转换计算。
4）原子时：这一时间尺度被广泛用于动力学作为时间单位。
5）协调世界时：既保持时间尺度的均匀性，又能近似地反映地球自转的变化。
第三章卫星运动基础及GPS卫星星历一：人造卫星所受的作用力有地球对卫星的引力，太阳、月亮对卫星的引力，大气阻力，太阳光压，地球潮汐力等。
二体问题是忽略所有的摄动力，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，称之为二体运动。
二：GPS卫星星历分为预报星历和后处理星历。
三：GPS卫星广播星历预报参数(p40)第四章GPS卫星的导航电文和卫星信号一：GPS卫星的导航电文（简称卫星电文）是用户用来定位和导航的数据基础。
《GPS测量原理与应用》基础知识汇总
《GPS测量原理与应用》基础知识汇总1.GPS系统的组成：空间部分（GPS卫星基座）；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.作用：①空间部分：接收存储导航电文；生成用于导航电文的信号；发送用于导航定位的信号；接收地面指令进行操作。
②地面控制部分：A主控站：管理，协调地面临控系统部分的工作；收集各监测站的数据，编制导航电文和卫星钟差送往注入站，将卫星星历注入卫星；监控卫星状态，向卫星发送指令，卫星情况与异常状态。
B注入站：将导航电文注入GPS的卫星存储器。
C监测站：接收卫星数据；采集气象信息；将收集的数据送往主控站。
③接收机：捕捉到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星信号，并跟踪其运行；将所接收到的GPS信号进行变换，放大和处理；翻译出GPS卫星所发送的导航电文，实时计算出测站的三维位置，时间和速度。
3.GPS系统的特点：定位精度高；观测时间短；观测时间短，测站间无需通视；提供三维坐标；操作简便；全天候作业；功能多、应用广。
应用：建立和维持全球性的参考框架，建立各级国家、地区平面控制网，布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量，GIS数据采集，在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用，在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用，海底地形测量。
4.卫星受力：①地球质心引力：假设地球为密度均匀或由无限多密度均匀的同心球层所构成的圆球的引力。
决定卫星运动的基本规律。
②摄动力：地球非球形对称的作用力（地球形状不规则及质量分布不均匀引起10-3量级）；日、月引力(在五天弧影响1-3km)；地球潮汐力(影响1m)；大气阻力(对低轨卫星影响较大；太阳辐射压力(在阴影区，不受光压的影响)。
5.GPS卫星信号的组成：载波，测距码，卫星（导航）电文或数据码。
6.载波：运载调制信号的高频振荡波。
作用：搭载其他调制信号；测距；测定多普勒频移。
特点：采用两个频率载波可以较好的消除信号的电离层延迟；采用高频率载波可以更精确测定多普勒频移和载波相位。
武大《GPS测量原理与应用》知识点总结【范本模板】
武大《GPS测量原理与应用》知识点总结1、GPS的基本知识NAVSTAR\GPS“Navigation Satellite Timing and Ranging /Global Positioning System”卫星测时测距导航/全球定位系统。
以卫星为基础的无线电导航定位系统,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。
2、GPS星座的基本参数24颗卫星分布在六个等间隔的轨道上，轨道面相对赤道面的倾角为55度，每个轨道面上有4颗卫星，卫星轨道为圆形,运行周期为11小时58分，3、子午导航系统的缺陷（1）卫星少，观测时间和间隔时间长，无法提供实时导航定位服务;(2）导航定位精度低（3）卫星轨道低，难以进行精密定轨（4）卫星信号频率低，不利于补偿电离层折射效应的影响；（5）观测时间长,效率低4、北斗系统的组成：“北斗卫星导航系统”系统是由空间卫星、地面控制中心站和北斗用户终端三部分构成。
5、北斗系统定位原理：空间球面交会测量原理(1）地面中心站通过2颗同步静止定位卫星传送测距问询信号，如果用户需要定位则马上回复应答信号。
地面中心站可根据用户的应答信号的时差计算出户星距离，这样以两颗定位卫星为中心以两个户星距离为半径可作出两个定位球,两个定位球又和地面交出两个定位圆。
（2) 根据地面中心站的数字地图算出用户到地心的距离,然后利用以地心为中心的圆球与交线圆形成两个交点，再进行判断。
4、北斗导航定位系统的优缺点优点:如投资少，组建快；具有通信功能；捕获信号快等。
不足和差距:如用户隐蔽性差；无测高和测速功能；用户数量受限制;用户的设备体积大、重量重、能耗大等。
5、北斗系统三大功能快速定位、短报文通信、精密授时6、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。
7、工作卫星的地面监控系统包括：1个主控站、3个注入站和5个监测站。
GPS测量原理与应用重点
GPS测量复习指南第一章GPS系统组成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。
GPS工作卫星及其星座由21+3颗卫星组成GPS卫星星座。
24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°，即轨道的升交点赤经各相差60°；卫星高度为20200km,卫星运行周期为11小时58分；载波L1频率为1575.42MHz，L2为1227.60MHz。
对地面观测者来说，最少可见到4颗，最多可见到11颗。
GPS卫星的作用如下：接收、存储导航电文；生成用于导航定位的信号（测距码、载波）；发送用于导航定位的信号，接受地面指令，进行相应操作；其他特殊用途，如通讯、监测核暴等。
地面监控系统包括一个主控站，三个注入站，五个监测站。
主控站（1个）作用：管理、协调地面监控系统各部分的工作；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；监控卫星状态，向卫星发送控制指令；卫星维护与异常情况的处理。
地点：美国科罗拉多州法尔孔空军基地。
监测站（5个）作用：接收卫星数据，采集气象信息，井将所收集到的数据传送给主控站。
地点：夏威夷、主控站及三个注入站。
注入站（3个）作用:将导航电文注入GPS卫星。
地点：阿松森群岛（大西洋）、迪戈加西亚（印度洋）和卡瓦加兰（太平洋）。
第二章、坐标系统和时间系统能解释时间系统名词，分析或判断或选择时间系统。
1.恒星时ST以春分点为参考点，由春分点周日视运动所确定的时间系统。
春分点连续两次经过本地子午圈的时间间隔为一恒星日。
恒星时=春分点相对于本地子午圈的时角恒星日=24个恒星小时=1440个恒星分=86400个恒星秒，以地球自转为基础，是地方时，两点间的恒星时之差等于两点间的经度之差。
2.真太阳时和平太阳时真太阳时以地球自转为基础，以太阳中心为参考点。
太阳时=太阳相对于本地子午圈的时角太阳时长度不同，不具备时间系统条件平太阳时以平太阳为参考点，由平太阳的周日视运动所定义的时间系统为平太阳时系统以地球自转为基础，以平太阳中心为参考点周年是运动轨迹位于赤道面，角速度恒定平太阳时=平太阳相对于本地子午圈的时角是地方时原子时、国际原子时、协调世界时、GPS时以原子跃迁的稳定频率为时间基准的时间系统。
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《GPS测量原理与应用》复习
第1章GPS政策及卫星导航定位系统概况
1.美国政府SA政策和AS政策。
P7
2.GPS现代化政策。
P9
3.全球四大导航定位系统。
P9
4.北斗卫星系统的工作原理及作业流程。
P14
5.北斗卫星导航定位系统具有其他GNSS系统没有的独特功能，通信。
P15
6.北斗卫星导航定位系统建设三个时期。
P15
第2章GPS测量中所涉及的时间系统和坐标系统
1.时间间隔和时刻。
P17
2.时间基准的条件。
P17
3.常用的比较精确的时间基准。
P18
4.时钟的主要技术指标。
P18
5.概念：恒星时、真太阳时、平太阳时、世界时、区时、原子时、国际原
子时、协调世界时。
P20—P22
6.GPS时概念，起点，与原子时关系。
P24
7.儒略日、简化儒略日、年积日。
P29、P30
8.岁差、章动、极移。
P31/P34/P36
9.瞬时地心天球赤道坐标系、平地心天球赤道坐标系、协议地心天球赤道
坐标系。
P35
10.瞬时地球坐标系、协议地球坐标系。
P37
第3章全球定位系统的组成及信号结构
1.全球定位系统的组成，主要功能。
P42
2.GPS卫星星座。
P45
3.地面监控部分的组成，主要功能。
P45、P46
4.GPS接收机。
P47
5.用户部分的组成。
P47
6.GPS接收单元构成。
P48
7.GPS接收通道。
P48
8.GPS卫星信号组成。
P49
9.载波，卫星钟基准频率，GPS载波的频率、波长、多载波的目的。
P50
10.测距码，生成方式。
P50
11.伪随机码两种表示方法。
P50
12.模二相加和矩形波相乘运算规则。
P50
13.m序列，线性反馈移位寄存器生成m序列。
P51
14.GPS测距码类型，严格保密的是哪几个。
P51-P57
15.导航电文及其总体结构。
P58
16.信号调制的一般方法。
P73
17.GPS卫星信号调制的方法。
P73
18.用广播星历计算卫星位置。
P75
第4章GPS定位中的误差源
1.GPS误差分类。
P79
2.消除或减弱GPS误差的方法和措施。
P81
3.相对论效应。
P82
4.广播星历、精密星历。
P90
5.卫星星历误差。
P90
6.电离层延迟。
P99
7.多路径误差。
消除多路径误差的方法和措施。
P125、p128
第5章距离测量和定位方法
1.GPS距离测量的两种基本方式。
P136
2.测距码测定伪距的优点。
P138
3.重建载波。
P141
4.载波相位观测值的组成。
P145
5.单差、双差、三差方式，可以消除的误差种类。
P148
6.求差法的缺点。
P151
7.线形组合观测值应符合的标准。
P452
8.单点定位、优点、分类。
P186
9.单点定位坐标系。
P187
10.精密单点定位。
P190
11.相对定位、静态定位、动态定位。
P195
12.RTK、仪器设备。
P200
13.CORS、功能。
P203
14.差分GPS类型。
P206、P208
15.广域差分增强系统、局域差分增强系统。
P213
第6章全球定位系统的应用
1.全球卫星定位系统的应用。
P214
第7章GPS网及其建立
1.GPS测量的特点。
P225
2.GPS网建立过程。
P227
3.GPS三个过程需要完成的工作。
P228
4.观测时段、同步观测、基线向量、复测基线、同步观测环、独立观测环、
独立基线向量。
P230
5.独立基线向量选取条件。
P231
6.GPS网质量的内容。
P233
7.GPS网质量的影响因素。
P233
第8章GPS测量的技术设计
1.GPS网技术设计的依据。
P235
2.GPS网基准设计。
P238
3.GPS网的布网形式。
P240
4.提高GPS网精度的方法。
P244
5.提高GPS网可靠性的方法。
P244
6.GPS网特征值。
P245
7.必要基线数。
P246
8.效率指标、可靠性指标、精度指标。
P246
第9章GPS测量的外业
1.GPS测量的外业选点应注意的问题。
P249
2.GPS选点作业的要求。
P250
3.GPS接收机检验的内容。
P253
4.同步图形的连接方式及特点。
P260
5.常用的迁站方案。
P262
6.GPS外业观测需要上交的资料。
P268
第10章GPS测量中的数据格式
1.RINEX。
P270
2.RINEX文件名。
P271
3.RINEX第2版6种不同类型数据文件。
P270 第11章GPS基线解算
1.GPS网数据处理的四个阶段。
P307
2.基线解算模式。
P308
3.基线解的输出结果。
P313
4.评定基线结果质量的指标。
P313
5.控制指标和参考指标。
P313
第12章GPS网平差
1.GPS网平差的目的。
P321
2.GPS网平差的类型。
P322
3.常用的高程系统。
P349
4.GPS水准测量的内容。
P353。