GPS测量与数据处理
gps测量数据处理的基本过程
GPS测量数据处理的基本过程GPS（全球定位系统）是一种广泛应用于航空航海、地理勘测、车辆定位等领域的定位技术，它利用卫星进行测量，并通过处理获取所需的位置、速度、时间等信息。
而在实际应用中，对GPS测量数据的处理是至关重要的一环。
本文将从GPS测量数据的采集、预处理、定位计算、平差处理等几个方面介绍GPS测量数据处理的基本过程。
一、数据采集1.卫星信号接收在GPS测量中，首先要进行卫星信号的接收。
接收机会从卫星发射的信号中接收到卫星的定位信息，这些信息包括卫星的位置、精确的时间、卫星健康状态信息等。
一般来说，接收机至少需要接收到4颗卫星的信号才能进行定位计算。
2.观测数据记录接收机在接收到卫星信号后会记录下所接收到的观测数据。
这些数据包括接收到的卫星信号的到达时间、卫星的位置、接收机自身的位置、接收机时钟的误差等信息。
二、数据预处理1.数据筛选在接收到的观测数据中，会包含一些干扰数据和误差数据。
这些数据会对接下来的数据处理造成影响，因此需要对数据进行筛选，去除掉那些明显不正常的数据。
2.伪距观测值转换接收机接收到的是卫星信号的到达时间，而我们想要得到的是距离信息。
因此需要将接收到的到达时间转换成伪距观测值，即信号在大气层中传播所需要的时间乘以光速。
三、定位计算1.单点定位计算通过接收到的伪距观测值，接收机自身的位置信息，卫星的位置信息等数据，可以进行单点定位计算。
单点定位是指在未知参考点的情况下，通过接收到的卫星信息计算出接收机的位置信息。
2.差分定位计算在实际应用中，由于大气层的影响以及接收机的时钟误差等因素，单点定位的精度可能不够高。
因此需要通过差分定位计算，利用已知位置的参考站的数据对接收机的数据进行校正，从而提高定位精度。
四、平差处理1.数据平差在进行定位计算过程中，会涉及到各种观测数据和参数，这些数据和参数之间可能存在一定的矛盾和不一致。
为了保证最终计算结果的精度和可靠性，需要进行数据的平差处理，通过最小二乘法等方法对数据进行优化调整。
测绘技术使用教程之GPS测量数据的收集与处理
测绘技术使用教程之GPS测量数据的收集与处理引言：在现代测绘领域中，全球定位系统（GPS）是一项不可或缺的技术。
GPS的应用广泛，从普通消费者使用的导航设备，到高精度测绘工作中的地理数据采集，都离不开GPS。
本文将介绍GPS测量数据的收集与处理方法。
一、GPS测量数据的收集GPS测量数据的收集需要使用GPS接收器。
选择一个合适的GPS接收器非常重要，它应具备以下功能：1. 多频率接收：多频率接收器可同时接收不同频率的GPS信号，以提高接收器的性能和测量精度。
2. 实时差分：实时差分技术可以通过接收参考站的信号纠正GPS接收器的误差，提高位置测量的精度。
3. 数据记录：接收器应具备数据记录功能，方便后续的数据处理与分析。
在进行GPS测量之前，需要对接收器进行初始化设置。
这包括选择合适的坐标系统、坐标单位以及数据采样频率等参数。
一旦设置完成，接收器即可开始接收卫星信号。
在实际的数据收集过程中，应尽量避免阻碍GPS信号的物体。
例如，高建筑物、树木、山脉等地形会降低GPS信号的质量。
因此，在选择采集点时，应选择开放地带。
同时，采集时应尽量保持接收器的稳定，以避免测量误差的产生。
二、GPS测量数据的处理处理GPS测量数据的目的是获得准确的位置信息。
下面将介绍两个常用的GPS数据处理方法。
1. 伪距法伪距法是一种基本的GPS测量原理。
接收器通过测量从卫星发射的信号到达接收器的时间来计算距离。
根据接收到的多个卫星信号，可以利用三角定位原理计算出接收器的位置。
在实际应用中，伪距法需要考虑误差来源，如大气延迟、钟差等。
这些误差可以通过实时差分技术和数据后处理方法进行修正。
2. 载波相位法载波相位法是一种更精确的GPS测量方法。
它不仅测量信号的到达时间，还测量信号的相位差。
通过对相位差进行计算，可以得到更准确的位置信息。
然而，载波相位法的处理较为复杂，需要高精度的测量设备和复杂的数据处理算法。
因此，它通常用于高精度测绘工作和科学研究等领域。
GPSRTK测量及数据处理
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第四章 GPS静态测量在控制测量中的应用
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第一节、测前工作 第二节、实施测量 第三节、数据处理 第四节、测后工作
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第一节、测前工作
一、熟悉项目：一项GPS测量工程项目，往往是由工程
发包方、上级主管部门或其他单位或部门提出，由GPS 测量队伍具体实施。对于一项GPS测量工程项目，一般 有如下一些要求： 测区位置及其范围：测区的地理位置、范围，控制网的 控制面积。 用途和精度等级：控制网将用于何种目的，其精度要求 是多少，要求达到何种等级。 点位分布及点的数量：控制网的点位分布、点的数量及 密度要求，是否有对点位分布特殊要求的区域。 提交成果的内容：用户需要提交哪些成果，所提交的坐 标成果分别属于哪些坐标系，所提交的高程成果分别属 于哪些高程系统，除了提交最终的结果外，是否还需要 提交原始数据或中间数据等。 时限要求：对提交成果的时限要求，即何时是提交成果 的最后期限。 投资经费：对工程的经费投入数量。 4
三、测绘资料的搜集与整理： 需要收集整理的资料主要包括测区及周边地区 可利用的已知点的相关资料（点之记、坐标等） 和测区的地形图等。 四、仪器的检验: 各种仪器包括GPS接收机及相关设备、气象仪 器等进行检验，以确保它们能够正常工作。 五、踏勘、选点埋石：综合应用地形图、遥感图、 摄影图和有关点之记进行选点、埋石等设计工 作。
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一）、选点： • 为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质 量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10~15 高度角以上不能有成片的障碍物。 • 为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在 测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰 源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。 • 为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离 对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层 建筑、成片水域等。 • 为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交 通便利，上点方便的地方。 • 测站应选择在易于保存的地方
测绘技术使用教程之GPS测量数据的收集与处理
测绘技术使用教程之GPS测量数据的收集与处理GPS（全球定位系统）是一种利用卫星定位技术进行地理位置测量的工具。
在现代社会中广泛应用于测绘、导航、地理信息系统等领域。
本文将重点介绍GPS测量数据的收集与处理，以帮助读者更好地理解和运用测绘技术。
一、GPS测量数据的收集GPS测量数据的收集是指通过GPS接收器获取卫星信号，并记录下相应的测量数据。
下面是一些常见的GPS测量数据收集步骤和注意事项：1. 装配GPS接收器：首先要将GPS接收器正确安装在测量仪器上，确保接收器能够良好地接收卫星信号。
一般来说，GPS接收器应放置在高处，远离障碍物，以确保接收到的信号质量稳定。
2. 搜星与定位：打开GPS接收器，通过搜索卫星信号进行定位。
接收器会自动搜索周围的卫星，并计算出当前位置的经纬度坐标。
在定位时，要注意避开金属物、高建筑物、植被密集区等可能干扰信号的环境。
3. 数据记录：接收器定位成功后，相关的测量数据会显示在接收器屏幕上。
这些数据可能包括经纬度坐标、高程值、卫星数量、信号强度等信息。
此时，可以将这些数据记录下来，或者通过接收器的记录功能自动保存。
二、GPS测量数据的处理收集到GPS测量数据之后，接下来需要对数据进行处理，以获取更准确的测量结果。
下面是一些常见的GPS测量数据处理方法：1. 数据校正：由于环境干扰等因素，收集到的GPS测量数据可能存在一定的误差。
因此，在数据处理之前，需要进行数据校正，以减小误差的影响。
常见的数据校正方法包括差分定位、相对定位等。
- 差分定位：差分定位是一种通过对比基准站和移动站的测量数据，来消除GPS测量误差的方法。
基准站是一个已知位置的GPS接收器，它通过接收卫星信号获得测量数据，并将其与已知位置进行比较。
移动站则是需要进行测量的地点，它通过接收卫星信号获取测量数据，并与基准站的数据进行对比，得出相对准确的测量结果。
- 相对定位：相对定位是一种通过比较不同位置的GPS测量数据，来推导出目标位置坐标的方法。
论GPS测量的数据处理方法及其优化方式
论GPS测量的数据处理方法及其优化方式。
一、GPS测量数据处理方法1、数据预处理GPS数据预处理包括了资料收集、数据筛选、数据校正、数据过滤、数据插值等步骤。
其中最重要的步骤是数据校正，由于GPS卫星所发出的信号在传输过程中会遭受导航信号、地球大气层、接收机时间、传输媒介等干扰，导致GPS采集的数据有较大的误差，因此需要对GPS数据进行校正。
数据校正包括了数据预处理、误差模型建立、误差分析和校正方法等步骤。
2、数据处理GPS数据处理主要包括了基准的选择和建立、数据分析和拟合、解算算法和数据融合等步骤。
基准的选择和建立是指在数据处理过程中需要明确使用的基准坐标系，例如WGS84坐标系、北京54坐标系等。
数据分析和拟合是指采用数学模型对GPS数据进行处理，例如最小二乘法、卡尔曼滤波、粒子滤波等方法。
解算算法与数据融合主要是指将GPS数据与其他信息进行融合，例如地图数据、气象数据、传感器数据等。
二、GPS测量数据处理优化方式1、信号接收优化GPS信号接收优化是指改善信号接收的操作和环境，例如改善接收机本身的性能、选用合适的天线、改善接收机自身的环境、减少信号干扰等。
2、误差模型优化误差模型建立是将误差分为多个部分，例如常数误差、轨道误差、大气误差、接收机误差等，然后对各部分误差采用不同的方法进行模拟和处理。
误差模型的优化一方面是对误差模型进行精细化建模，另一方面是通过分析误差来源和数据特性来对误差模型进行改进和优化。
3、算法优化GPS数据处理算法的优化可以从多个方面入手，例如减少计算量，提高算法计算速度和鲁棒性，改进算法的精度和可靠性，例如采用粒子滤波算法可以有效地解决非线性滤波问题。
4、数据融合优化数据融合是将不同数据源的数据信息综合起来，以提高得到的GPS数据的精度和可靠性，并提高研究结果的确定性和可靠性。
数据融合的优化可以通过改进融合算法、改善数据质量和改进数据采集的设计等来实现。
5、差分处理差分GPS是基于两个接收机之间的同步观测数据得到相对的精密定位，其可以有效地消除接收机和卫星的共同误差，以实现高精度的测量。
GPS测量原理与数据处理
功能丰富的地理测量和GIS分析软件，适用于 GPS数据处理。
应用案例分析
车辆定位
使用GPS测量和数据处理技术对 车辆位置进行实时监控和管理。
航空导航
GPS被广泛用于飞行导航，确保 航班安全和精确的飞行路径。
地图测绘
GPS技术在地理测绘中应用广泛， 提高了测绘效率和数据准确性。
大气误差
GPS信号在大气中传播时会发生折射、相移等 现象，导致测量偏差。
协作误差
不同接收器之间的数据传输和同步时钟等问题 会引入测量误差。
数据处理的基本步骤
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数据插值
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通过差值计算方法填补缺失数据，提高
数据的完整性。
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数据预处理
对收集的原始数据进行校正和筛选，清 除无效数据。
数据分析
使用统计分析和建模等方法对数据进行 解释和推断。
常用的数据处理软件
1 Trimble Business Center
易于使用的专业GPS数据处理软件，支持多 种数据格式。
2 Leica Geo Office
强大的地理信息系统软件，适用于GPS数据 处理和分析。
3 ESRI ArcGIS
4 Topcon Tools
全球领先的GIS软件，提供专业级的数据处理 和地图制作功能。
1
数据收集
2
接收卫星信号并记录经纬度、海拔等测
量数据。
3
接收器设置
选择合适的测量模式和参数，并进行接 收器校正。
数据处理
对收集的数据进行差分、滤波和拟合处 理，得到精确的测量结果。
测量误差及其来源
多径误差
卫星信号被建筑物、树木等物体反射，导致接 收器收到多个信号。
精度误差
使用差分GPS技术进行测量数据处理的具体步骤
使用差分GPS技术进行测量数据处理的具体步骤引言差分GPS技术是全球定位系统（GPS）测量准确性的重要进展，它通过对接收机与参考站之间的差异进行校正，提高了测量数据的准确性。
本文将介绍使用差分GPS技术进行测量数据处理的具体步骤。
一、数据收集使用差分GPS技术进行测量前，首先需要收集相应的数据。
在开始之前，确保所有测量仪器都已经校准，并且天气条件适宜（尽量选择无云、无雨的天气）。
将参考站设置在测量区域附近，确保其收到的卫星信号质量较高。
同时，设置一个主站用于接收和处理采集到的数据。
二、测量数据采集进行实际测量时，将GPS接收器放置在要测量的点上，并保持一段时间以确保收集到足够的数据。
这个过程中，接收器将接收到卫星发出的信号，并记录下相应的时间和位置信息。
三、卫星数据获取将收集到的数据传输到主站，进行数据的处理和分析。
主站需要获取卫星导航文件，以便根据卫星信号进行数据校正。
这些卫星导航文件可从相关机构处获取，并通过无线网络或存储介质传输到主站。
四、卫星数据处理在主站上进行卫星数据处理，主要包括对收集到的数据进行差分处理，校正GPS接收器的时钟偏差和误差。
校正后的数据能够提供更加准确的位置信息。
五、差分定位计算使用校正后的数据，进行差分定位计算。
在这个过程中，主站会与参考站之间的相对位置进行比较，并计算相应的位置修正值。
这个修正值可以应用于其他GPS接收器，以提高其测量的准确性。
六、数据输出与分析将差分定位计算得到的数据输出，以供进一步的分析和使用。
这些数据可以是位置信息、坐标值、高程等。
根据需求，对这些数据进行统计、图表化、计算等操作，以获取更加详细和全面的测量结果。
七、数据验证与评估对输出的数据进行验证和评估，与其他测量方法进行比对。
这可以帮助验证差分GPS技术的准确性，并确定测量结果的可靠性。
如果出现异常或不符合预期的结果，可以进行进一步的检查和分析。
结论使用差分GPS技术进行测量数据处理的过程可以大大提高测量结果的准确性和精度。
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理GPS测量（Global Positioning System）是一种使用卫星信号和地面接收器来确定位置的技术。
GPS测量包括多个步骤，包括准备工作、站点安装、数据采集和数据处理。
下面将对这些步骤进行详细说明。
首先，进行准备工作。
在进行GPS测量之前，需要获得一个GPS接收器和其他必要的测量设备，例如三角架、测量棒等。
接下来，需要选择一个适当的测量区域，并研究该区域的地理特征，以确定测量站点和总线路。
此外，还需要获得相关的专业地图，以便在测量过程中进行参考。
第二步是进行站点安装。
在选择好测量站点后，需要将GPS接收器正确安装在三角架上，并使用测量棒将其固定在地面上。
接收器应保持水平，以确保测量的准确性。
在安装过程中，还需要注意尽量避免将接收器安装在有遮挡物、高大建筑或植被丛生的区域，以确保接收到的卫星信号质量良好。
第三步是数据采集。
一旦安装完毕，接收器将开始接收卫星信号，并测量其位置和时间信息。
测量过程中，接收器会自动并跟踪多颗卫星，并获取它们的信号。
在测量过程中，需要保持接收器稳定，避免任何移动或干扰。
最后一步是数据处理。
在数据采集完成后，需要将采集到的原始数据进行处理，以获得最终的测量结果和位置坐标。
数据处理通常涉及到运用专业的软件来处理和解析原始数据，并应用相关的数学算法来消除误差和提高测量精度。
校正方法包括差分校正和多普勒效应校正等。
此外，数据处理还可能包括对测量结果进行质量控制和验证，以确保测量结果的准确性和可靠性。
在这个过程中，还可以进行数据过滤、插值和外推等操作，以进一步优化和改进测量结果。
总结起来，GPS测量操作包括准备工作、站点安装、数据采集和数据处理。
每个步骤都需要仔细规划和执行，以确保测量结果的准确性和可靠性。
通过正确使用GPS接收器和专业地图，运用相关的软件和算法对数据进行处理，可以获得高精度的位置测量结果。
GPS测量与数据处理_第二章 GPS定位的时间系统及其换算
以地球自转为基础的世界时系统，已难以满足要求。为此，
征为基础的原子时间系统。 具有很高的稳定性和复现性，所以由此而建立的原子时，
便成为当代最理想的时间系统。
因为物质内部的原子跃迁所辐射和吸收的电磁波频率，
第二章
时间系统及其换算
原子时秒长的定义为：位于海平面上的铯原子基 态两个超精细能级，在零磁场中跃迁辐射振荡9 192 631 770周所持续的时间，为一原子时秒。该 原子时秒作为国际制秒(SI)的时间单位。 这一定义严格地确定了原子时的尺度，而原 子时的原点由下式确定： TA=UT2-0.0039 s
第二章 时间系统及其换算
3、确定时间的基准
测量时间，同样必须建立一个测量的基准，即时间的 单位(尺度)和原点(起始历元)。其中时间的尺度是关键， 而原点可以根据实际应用加以选定。一般来说，任何一个 可观察的周期运动现象，只要符合以下要求，都可以用作 确定时间的基准。
◆运动应是连续的，周期性的； ◆运动的周期应具有充分的稳定性； ◆运动的周期必须具有复现性，即要求在任何地方和时 间，都可以通过观测和实验复现这种周期性运动。
GPS测量与数据处理
课程主要内容
1 2 3 4 5 6 7 绪论 GPS定位的时间系统及其换算 GPS卫星坐标的计算 载波相位观测值周跳探测与修复 基线向量解算 GPS网建立与数据处理分析 CORS系统简介
第二章
时间系统及其换算
主要内容
2.1 2.2 时间系统回顾 GPS定位中的时间表示方法
2.3
第二章 时间系统及其换算
2.1 时间系统回顾
一、有关时间的基本概念 1、时间的两个概念 ◆时间有“时刻”和“时间间隔”两个概念。
◆时刻，即发生某一现象的瞬间。在天文学和卫星测 量学中，与所获数据对应的时刻也称为历元。 ◆时间间隔，系指发生某一现象所经历的过程，是这 一过程始末的时刻之差。 ◆时间间隔测量也称为相对时间测量，而时刻测量相 应地称为绝对时间测量。
GPS静态测量及数据处理
GPS静态测量，是利用测量型GPS接收机进行定位测量的一种。
主要用于建立各种级别的控制网。
进行GPS静态测量时，认为GPS接收机的天线在整个观测过程中的位置是静止，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量，通过接收到的卫星数据的变化来求得待定点的坐标。
在测量中，GPS静态测量的具体观测模式是多台（3台以上）接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间由40分钟到十几小时不等。
使用GPS进行静态测量前，先要进行点位的选择，其基本要求有以下几点：1、周围应便于安置接收设备和操作，视野开阔，市场内障碍物的高度角不宜超过15度；2、远离大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等），其距离不小于200米；远离高压输电线和微波无线电信号传送通道，其距离不小于50米；3、附近不应有强烈反射卫星信号的物件（如大型建筑物、大面积水域等）；4、地面基础稳定，易于点的保存；5、充分利用符合要求的旧有控制点。
GPS点位选好后，就可以架站进行静态数据采集了。
在采集静态数据时，一定要对中整平，在采集的过程中需要做好记录，包括每台GPS各自所对应的点位、不同时间段的静态数据对应的点位、采集静态数据时GPS的天线高（S86量测高片高，S82量斜高）。
用GPS采集完静态数据后，就要对所采集的静态数据进行处理，得出各个点的坐标。
下面以为临城建设局做的GPS静态测量为例，介绍静态数据处理的过程。
打开GPS数据处理软件，在文件里面要先新建一个项目，需要填写项目名称、施工单位、负责人，并设置坐标系统和控制网等级，基线的剔除方式。
在这里由于利用的旧有控制点所属的坐标系统是1954北京坐标系3度带，因此坐标系统设置成1954北京坐标系3度带。
控制网等级设置为E级，基线剔除方式选着自动。
在数据录入里面增加观测数据文件，若有已解算好的基线文件，则可以选择导入基线解算数据。
增加观测数据文件后，会在王图显示窗口中显示网图，还需要在观测数据文件中修改量取的天线高和量取方式（S86选择测高片，S82选择天线斜高）。
GPS测量与数据处理考点
G P S测量与数据处理名词解释;周跳与特点：整周计数出现系统偏差,而不足一整周的部分仍然保持正确的现象;多路径效应：经某些物体表面反射后到达接收机的信号与直接来自卫星的信号叠加干扰后进入接收机,将使测量值产生系统误差;载波：可运载调制信号的高频振荡波;L1载波：由卫星上的原子钟所产生的的基准频率f0=倍频154倍后形成的;L2载波：由f0倍频120倍后形成的;L5载波：由f0倍频115倍;作用：更好地消除电离层延迟,组成更多线性组合观测值;测距码：用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码;GPS卫星所用属于伪随机噪声码;伪随机噪声码相关系数：不同的码相关系数为0或1/n,对齐的码相关系数为1; GPS测距：卫星发射天线的平均相位中心至接收机接收天线相位中心之间的距离; 导航电文：由GPS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、电离层延迟修正参数及卫星的工作状态等信息的二进制代码;卫星星历：用于描述太空飞行体位置和速度的表达式;卫星星历的时间按世界标准时间UTC计算;GPS时不跳秒,UTC会跳秒;广播星历：由GPS的地面控制部分所确定和提供的,经GPS卫星向所有用户公开播发的一种预报星历;采用1984年世界大地坐标系;精密星历：为满足精密应用领域的需要而研制、生产的一种高精度的事后星历;按一定时间间隔通常15min来给出卫星在空间的三维坐标、三维运动速度及卫星钟改正数等信息;整周模糊度：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只存在可忽略的变化,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：一个时段内,待定点在地固坐标系中位置有显着变化,数据处理时,每个历元的带顶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时位置的工作称为动态定位;卫星天线相位中心偏差：卫星天线相位中心与卫星质心之间的差异;卫星星历误差：卫星星历给出的卫星位置和速度与卫星实际位置与速度之差;相对论效应：由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起的相对钟误差;电离层延迟折射：60km-1000km大气层在紫外线、X射线、γ射线和高能粒子的作用下,该区域内的气体分子和原子产生电离,形成自由电子和正离子,影响无线电信号的传播,使传播速度发生变化,传播路径产生弯曲,使信号传播时间与真空中光速的乘积不等于卫星至接收机间的几何距离;对流层延迟折射：50km以下的大气层,大气折射率取决于气温、气压和相对湿度等因子,信号的传播路径也会产生弯曲;多路径效应：经某些物体表面反射后到达接收机的信号与直接来自卫星的信号叠加干扰后进入接收机,将使测量值产生系统误差;相关系数R=相同码元数-不同码元数/总码元数;多余参数：用户不感兴趣,但为了模型精度不得不引入的参数;基线解算：利用同步观测数据,确定接收机间的相对位置;固定解：当整周模糊度参数取整数时所求得的基线向量解,也称整数解;浮点解：当整周模糊度参数取实数时所求得的基线向量解,也称实数解;单点定位：根据卫星星历给出的瞬间卫星在空间的位置和卫星钟差,由一台接收机测定的从卫星至接收机的距离,通过距离交会法来独立测定该接收机在地球坐标系中的三维坐标及接收机钟差的定位方法;DOP：三维点位精度衰减因子PDOP；时间精度衰减因子TDOP；几何精度衰减因子GDOP；二维平面精度衰减因子HDOP；高程精度衰减因子VDOP;中误差m=m0DOP;精密单点定位PPP：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;差分GPS：RTK：利用GPS载波相位观测值进行实时动态相对定位的技术;CORS系统：连续运行参考系统,以提供卫星导航定位服务为主的多功能服务系统;闭合环及环闭合差同步观测环RINEX格式：与接收机无关的通用标准格式;基线向量：由2台以上GPS接收机所采集的同步观测数据形成的差分观测值,通过参数估计方法所计算出的接收机间的三维坐标差;网平差简答;C/A码粗码的作用：1.捕获卫星信号；2.粗略测距;P码为精码,原本用于军方严格保密;现被Y码取代;信号调制：1.调幅；2.调频；3.调相;4.GPS卫星信号采用二进制相位调制法;GPS测量中的误差：1.与卫星有关的误差：a)卫星星历误差：卫星星历给出的卫星位置和速度与卫星实际位置与速度之差;b)卫星钟的钟误差：卫星钟读数与真实的GPS时间之差;c)相对论效应：由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起的相对钟误差;d)信号在卫星内的时延：开始生成测距信号至信号生成并离开发射天线相位中心间的时间;e)卫星天线相位中心偏差：卫星天线相位中心与卫星质心之间的差异;2.与信号传播有关的误差：a)电离层延迟折射：60km-1000km大气层在紫外线、X射线、γ射线和高能粒子的作用下,该区域内的气体分子和原子产生电离,形成自由电子和正离子,影响无线电信号的传播,使传播速度发生变化,传播路径产生弯曲,使信号传播时间与真空中光速的乘积不等于卫星至接收机间的几何距离;b)对流层延迟折射：50km以下的大气层,大气折射率取决于气温、气压和相对湿度等因子,信号的传播路径也会产生弯曲;c)多路径效应：经某些物体表面反射后到达接收机的信号与直接来自卫星的信号叠加干扰后进入接收机,将使测量值产生系统误差;3.与接收机有关的误差：a)接收机钟的钟误差;b)接收机的位置误差;c)接收机测量的噪声;d)接收机天线相位中心误差;e)信号在接收机内的时延;消除或削弱GPS误差影响的方法和措施：1.模型改正法;理论公式/经验公式;2.求差法;误差具有较强的相关性;3.参数法;参数估计;4.回避法;电离层改正：1.经验模型改正;2.双频改正模型;3.三频观测值改正;高精度GPS测量中的对流层改正：1.待定参数法;2.随机模型法;削弱多路径误差的方法：1.选择合适的站址；2.选择合适的接收机；3.适当延长观测时间；4.数据处理;参数法、模型法等;测距码测距的特点：1.易于将微弱的卫星信号提取出来；2.与脉冲信号相比可提高测距精度；3.便于用CDMA码分多址技术对卫星信号进行识别和处理；4.便于对系统进行控制和管理;伪距观测值：ρ波浪线=卫星与接收机真正距离ρ-电离层延迟改正Vion-对流层延迟改正Vtrop+c卫星钟改正数Vts-c接收机钟改正数VtR.至少要观测四个卫星才能获得接收机位置;精度较低;载波相位测量：优点：精度高缺点：整周模糊度问题：平方法恢复的是半波长的载波,难以确定；整周跳变问题;1.重建载波：码相关法、平方法、互相关技术、Z跟踪技术;2.周跳；3.整周模糊度;载波相位观测值Φ=N0+整周计数IntΦ+不足整周部分FrΦ;单差、双差、三差观测值：消除钟差、整周模糊度等未知参数;站间一次差分：在接收机之间求一次差;站间星间：在接收机和卫星间求二次差;站间、星间、历元间各求一次：三次差;1.数据利用率低;只有同步数据才能进行差分;2.引入基线矢量替代了位置矢量;3.差分观测值间有相关性,使问题复杂化;4.解的通用性差,某些参数无法求出;周跳与特点：电源故障或振荡器本身故障不属于整周跳变;产生周跳的原因：1.障碍物阻挡;2.接收机天线运动;3.接收卫星信号信噪比低;4.接收机卫星故障;周跳的特点：1.全波长载波相位观测值周跳大小为载波波长的整数倍;2.平方法的观测值周跳为kλ/2.3.如果在历元T1与T2之间发生了周跳,从T2历元开始的后续各历元上整周数减少了n周,曲线会变得不连续不规则,用户只需将后半段有周跳的曲线平行上移与前半段保持平滑连续就能完成周跳的修复;探测周跳的方法：1.高次差法：将误差的量逐次放大;2.多项式拟合法;3.双频相位拟合法;4.外部约束法;整周模糊度：确定方法：1.取整法；2.置信区间搜索法;3.FARA法、已知基线法、交换天线法等;意义：1.获得高精度定位结构的必要条件；2.对作业效率具有决定性作用;基线解算的过程：1.求初始解；2.将整周模糊度固定为整数；重点3.求固定解;相对定位的优缺点：与所用的星历属同一坐标系;优点：高精度缺点：至少需要2台接收机同步观测；数据处理较麻烦；不能直接获取绝对坐标; 网络RTK的组成：1.基准站网；2.数据处理中心及数据播发中心；3.数据通信链路；4.用户;差分GPS：1.单点定位;2.将GPS单点定位结果与已知站坐标比较;3.计算较为简单,数据传输量也少,4.基准站与流动站需要观测相同的一组卫星;不需完全相同,不能完全不同;差分改正数：1.距离改正数：基站坐标与卫星星历计算的站星距-观测距离;2.位置改正数：接收机对卫星进行观测确定的观测坐标与已知坐标之差;广域差分与单站、局域差分的基本区别在于：后两者将综合影响播发给用户,前者将误差分别估算出来播发给用户;影响基线解算结果的因素：1.基线解算时所设定的起点坐标不准确;2.少数卫星观测时间太短,导致这些卫星的整周未知数无法准确确定;3.周跳探测、修复不正确;可通过残差图判别;4.观测时段内,多路径效应比较严重,观测值的改正数普遍较大;5.对流层或电离层折射影响过大;无电离层观测值进行基线解算可以改善残差系统分布趋势,但残差显着增大; 声学定位系统：长基线声学定位系统：船上的换能器,海底应答器三个以上,三点交会;优点：精度高,换能器易安装;缺点：系统繁杂,操作复杂,费用昂贵;短基线：船上三个以上换能器,海底一个应答器;优点：操作方便,空间固定值,便宜;缺点：深水测量一般基线大于40km,极易受噪声影响;超短基线：船上小的声基阵,海底一个应答器;优点：便宜,噪声小,安装方便;缺点：校准难以准确,依赖外围设备精度;。
GPS测量原理与数据处理
绕s轴顺转角度s使s轴的指向由近地点改为升交点。 绕s轴顺转角度i，使s轴与z轴重合。 绕s轴顺转角度，使x轴与s轴重合。
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3.2 卫星无摄运动
用旋转矩阵表示如下
x s y R ( ) R ( i ) R( ) 3 1 s s z s
于GM的倒数。
Ts2 4 2 3 as GM
GM n a3 s
1/ 2
假设卫星运动的平均角速度为n，则n=2/Ts，可得
当开普勒椭圆的长半径确定后，卫星运行的平均角速度也随之确定， 且保持不变。
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3.2 卫星无摄运动
2、无摄运动的描述
（1）a 轨道的长半径 es 轨道椭圆偏心率
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开普勒轨道参数示意图
z
卫星
赤道 地心
fs s
升交 点
近地 点
i y
春分 点
轨道
x
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3.2 卫星无摄运动
3、真近点角fs的计算
在描述卫星无摄运动的6个开普勒轨道参数中，只有真近 点角是时间的函数，其余均为常数。故卫星瞬间位置的计算，
关键在于计算真近点角。
m
bs
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4.2 GPS卫星信号
4.2.1码及码的特点
1、二进制数与码
码：用以表示各种不同信息的二进制数及其组合 比特：一个二进制数 数码率：在数字化信息传输中的每秒钟传输的比特 数
2、随机噪声码
随机噪声码：码元的出现无规律，不能复制
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4.2 GPS卫星信号
3、自相关系数
由此可得真近点角
GPS测量数据处理
GPS测量数据处理8.1.1 GPS测量数据粗加工的两个部分GPS测量数据的粗加工包括数据传输和数据分流两部分内容。
大多数GPS接收机采集的数据记录在接收机内存模块上。
在数据通过专用电缆线从接收机传输至计算机的同时完成数据的分流，以将各类数据按照类别特性归入不同的数据文件中，数据传输和分流未作任何实质性的加工处理，只是存储介质的交换。
不同接收机的数据记录格式各不相同，难被同一处理程序所用，因而传输至计算机的数据还需解译，提取出有用信息，分别建立不同的数据文件，其中最分主要的是生成四个数据文件；载波相位和伪距观测值文件、星历参数文件、电离层参数和UTC参数文件、测站信息文件。
(1)观测值文件，这是容量最大的文件，内含观测历元，C/A码伪距、教波相位以(L1/L2)积分多普勒计数、信噪比等等，其中最主要的是伪距和毅波相位观测值。
(2)星历参数文件。
包括所有被测卫星的轨道位置信息，根据这些信息可以计算出任一时刻的卫星轨道上的位置。
(3)电离层参数和UTC参敬文件，电离层参数可用于改正观测值的电离层影响，UTC参数则用于将GPS时间修正成UTC时间。
(4)测站信息文件。
其中包括测站的基本信息和本测站上的观测情况。
例如:测站名、测站号、测站的概略坐标、接收机号、天线号、天线高观测的起止时间、记录的数框量、初步定位结果等。
8.1.2 GPS测量数据的预处理GPS测量数据的预处理的目的在于:对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差，删除无效无用数据;统一数据文件格式，将各类接收机的数据文件加工成彼此兼容的标准化文件;GPS卫星轨道方程的标准化，一般用一多项式拟合观测时短内的星历数据；探测并修复整周跳变，使观洲值复原;对观测值进行各种模型改正，如大气折射模型改正。
预处理所采用的模型和方法的优劣，将直接影响最终成果的质量，因而是提高GPS测量作业效率和精度的重要环节。
8.1.3基线向量解算和网平差计算经过预处理后，观测值作了必要的修正。
GPS测量中的数据处理方法
GPS测量中的数据处理方法引言在现代社会中，全球定位系统（GPS）已经成为了我们生活中的不可或缺的一部分。
无论是导航系统、地图定位还是位置服务，GPS都起到了重要的作用。
然而，要想获得准确的位置信息，除了信号接收和卫星定位之外，数据处理方法也十分关键。
本文将探讨GPS测量中的数据处理方法，为读者提供一些有关处理GPS 测量数据的重要知识。
一、数据收集与预处理在进行GPS测量之前，首先需要收集大量的原始数据。
GPS信号通过卫星发送到接收器，接收器将这些信号转换成数字信号，并记录下来。
然而，原始数据中可能会包含一些噪音、误差等干扰因素，因此需要进行预处理。
1. 时钟偏差校正GPS接收器的时钟通常未能与卫星的原子钟完全同步，存在一定的误差。
为了准确计算接收信号的时间差，需要对时钟偏差进行校正。
2. 数据滤波在数据收集过程中，可能会遇到一些异常值，如干扰信号、信号丢失等。
为了减少这些异常值对数据的影响，可以采用滤波方法，如均值滤波、中值滤波等。
二、数据解算与定位数据收集与预处理之后，需要进行数据解算与定位，以获取准确的位置信息。
1. 数据解算通过对接收到的GPS信号进行解算，可以计算出卫星与接收器之间的距离并确定卫星位置。
常用的解算方法有最小二乘法、Kalman滤波等。
2. 静态定位静态定位是指在静止状态下进行GPS定位，通过对多个卫星的信号进行解算，可以获得接收器的三维坐标信息。
静态定位适用于建筑物测量、地壳运动等领域。
3. 动态定位动态定位是指在运动状态下进行GPS定位，该方法适用于车辆导航、航空导航等场景。
通过不断接收卫星信号，并结合加速度传感器等辅助信息，可以实时计算出车辆或飞行器的位置。
三、数据精度评估与误差分析在进行GPS测量时，数据精度的评估和误差的分析至关重要。
只有了解数据的精度和误差来源，才能更好地应用GPS测量结果。
1. 精度评估通过与地面控制点或其他精度更高的测量方法进行比对，可以评估GPS测量结果的精度。
GPS定位测量数据处理办法方式
主要内容
一、数据处理概述 二、GPS定位成果的坐标转换 三、GPS控制网的三维平差 四、GPS基线向量网的二维平差 五、GPS
GPS定位测量数据处理办法方式
一、数据处理概述
与所有测量任务相同，由GPS定位技术所 获得的测量数据，同样需要经过数据处理， 方能成为合理而实用的成果。
GPS定位测量数据处理办法方式
一、数据处理概述
4、基线向量的解算：
(2) 解算过程：
– ①初始平差：根据双差观测值的观测方程，组成误差方程后，
然后组成法方程后，求解待定的未知参数其精度信息，其结
果为
–待定参数：XX XC N– 待定参数的协因数阵： QQ QX XC NX XC C
Q XCXN
– 为了获得较好的基线解算结果，必须准确地确定出整 周未知数的整数值。
GPS定位测量数据处理办法方式
一、数据处理概述
4、基线向量的解算： (2) 解算过程：
–②将整周未知数固定成整数； –③确定基线向量的固定解：当确定了整周未知数的整
数值后，与之相对应的基线向量就是基线向量的整数 解。
GPS定位测量数据处理办法方式
Q XNXN
– 单位权中误差：ˆ 0
GPS定位测量数据处理办法方式
一、数据处理概述
4、基线向量的解算： (2) 解算过程：
– ①初始平差：通过初始平差，所解算出的整周未知数参 数本应为整数。由于观测值误差、随机模型和函数模 型不完善等原因，使得其结果为实数，此时与实数的 整周未知数参数对应的基线解被称作基线向量的实数 解或浮动解。
V 为观测值的残差； P为观测值的权； n为观测值的总数。
– 实质：单位权方差因子又称为参考因子。
GPS测量操作与数据处理
第一部分GPS静态测量第一章GPS静态测量基础一、GPS静态测量基础在GPS测量中，最常用的静态定位模式是相待定位。
所谓静态定位指的是：在进行GPS定位时，认为在整个观测过程中，接收机天线的位置相对于地球保持不变；而在数据处理时，则将接收机天线的位置作为一个不随时间变化的量。
而相对定位则指的是在进行GPS定位时，多台接收机进行同步观测，采集同步观测数据；在数据处理时，则利用这些同步观测数据，计算出向步观测站之间的相对位置(坐标差／基线向量)。
其具体观测模式为多台接收机在不同的测站上进行静止同步观测，时间从几分钟到长年不间断不等。
接收机测定在观测期间到卫星的伪距和载波相位等观测值，并记录在相应的存储器中。
观测结束后，将观测值下载到计算机中进行处理。
数据处理过程一胶包括基线处理、网平差、坐标转换和高程转换，最终求出高精度的网点坐标。
在GPS测量中，静态定位一般用于高精度的测量定位，如各种等级的大地网、工程控制网、变形监侧网等。
二、GPS接收机分类GPS测量型接收机一般可以根据其能够跟踪、处理的GPS卫星信号频率的数量分为单频和双频两大类。
1．单频GPS测量型接收机接收信号：GPS导航电文、C／A码、Ll载波。
接收机特点：(1)一体化接收机：包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
(2)分体设计：包含天线、GPS接收机、电源分体设计的配置。
可以配置手持计算机设置或阅读参数信息。
2．双频GPS测量型接收机(双频GPS脚量仪)接收信号：GPS肥导航电文、C／A码伪距、P码伪距、L1载波相位、L2载波相位。
接收机特点：(1)一体化：包含带有显示灯的GPS接收机、天线、内置电源。
可以配置手持计算机设置或阅读参数信息。
(2)分体设计：天线、GPS接收机(内置电源、带有显示灯或显示器)分体设计。
第二章GPS静态测量工作的流程一项GPS静态测量工作分为三个阶段．即测前准备、外业实施和数据处理第一节测前准备在这一阶段所进行的主要工作包括项目立项、技术设计、实地踏勘、设备检定、资料收集整理、人员组织等。
测绘技术中的GPS数据处理与解算技巧
测绘技术中的GPS数据处理与解算技巧GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位和测量地球表面上点的方法。
随着技术的发展和应用的广泛，GPS已经成为测绘领域不可或缺的工具。
然而，对于测绘师来说，正确处理和解算GPS数据是至关重要的。
本文将探讨测绘技术中GPS数据处理与解算的一些关键技巧。
1. 数据采集与预处理在进行GPS测量之前，我们需要采集原始数据。
这可以通过专业的GPS接收器完成，接收器会记录卫星信号的强度和时间信息。
为了获得更准确的数据，应该在测量前进行预处理。
首先，校准接收器。
在开展实地测量之前，我们应该根据提供的校准文件对GPS接收器进行校准。
通过校准，可以减少接收器的误差，提高数据的准确性。
其次，选择合适的接收器设置。
根据具体情况，我们可以选择是否启用遥测模式、是否关闭电源管理以及是否开启不同的增强选项。
通过合理设置接收器，我们可以提高数据采集过程的效率和准确性。
最后，对原始数据进行筛选和处理。
我们可以使用专业软件来删除掉信号不稳定或误差较大的数据点。
此外，应该对数据进行筛选，删除那些与测量任务无关的点，以提高数据的可靠性。
2. 具体数据处理方法GPS测量获得的原始数据一般是经纬度坐标和高程坐标。
为了满足测绘需求，我们需要进行进一步的数据处理和解算。
首先，进行坐标转换。
由于GPS数据的主要输出是经纬度坐标，我们需要将其转换为更常用的投影坐标系统，如UTM（通用横轴墨卡托投影）坐标系统，以便与其他测绘数据进行整合。
其次，进行差分校正。
由于GPS信号在传输过程中存在误差，导致定位结果不够精确。
差分测量是一种有效的方法，可以通过获得一个已知基准站的观测数据来消除GPS接收器和卫星信号的误差，从而提高定位精度。
同时，还可以使用载波相位差分（PPK）技术来进行精确的位置解算。
PPK技术利用GPS接收器接收到的载波相位数据，通过计算相位差分值，来达到以厘米级精度解算位置的目的。
3. 数据后处理及质量评估在数据处理完成后，我们需要进行数据的后处理和质量评估，以确保测量结果的准确性。
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理
GPS测量操作与数据处理是现代测量科学中十分重要的一个方面。
GPS（全球定位系统）是一种基于卫星导航的技术，通过接收来自卫星的信号来确定测量点的位置。
本文将介绍GPS测量操作的基本步骤，并讨论GPS数据的处理方法。
一、GPS测量操作
1.设备准备：首先，我们需要准备一台GPS接收器，通常是一个手持设备或安装在测量仪器上的设备。
确保设备电量足够，并检查所在位置的可见卫星数量和信号强度。
2.信号接收：打开GPS接收器并等待接收信号。
通常，接收器需要至少接收到4颗卫星的信号来确定测量点的位置。
一旦接收到足够的信号，接收器将开始计算位置。
3.数据记录：接收器会记录测量点的经纬度、海拔高度等信息。
在测量过程中，可以使用接收器的其他功能，例如记录测量点照片、声音等信息。
4.数据处理：一旦完成测量任务，需要将数据从GPS接收器传输到计算机上进行进一步处理。
二、GPS数据处理
1.数据导出：将GPS接收器中记录的数据导出到计算机上。
通常，可以通过USB或蓝牙等方式将数据传输到计算机。
3. 数据转换：将GPS数据转换为常用的地理坐标系统，例如经度和纬度坐标转换为平面坐标系统。
这一步骤通常需要使用专业的测绘软件，例如ArcGIS或AutoCAD等。
4.数据分析：根据具体的测量任务和需求对数据进行分析。
例如，可以计算测量点之间的距离、角度和高程差，或者绘制测量点的分布图、等高线图等。
5.数据可视化：利用数据处理软件绘制测量结果的图表和图像，以便更直观地展示数据。
这可以帮助用户更好地理解测量结果，并做出决策。
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GPS测量与数据处理自学指导及参考习题第一部分内容提要：本部分主要教授全球定位系统的产生、发展及前景和GPS的应用。
与GPS的产生背景有关部分，重点介绍第一代卫星导航定位系统——子午卫星系统的原理及其局限性。
与GPS应用有关的部分，重点介绍GPS在军事、交通运输、及测量等领域中的应用。
习题：1、举例说明GPS在测量领域中的应用。
答：（1）用GPS建立和维持全球性的参考框架；（2）建立各级国家平面控制网；（3）布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量；（4）在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用。
（《GPS测量与数据处理》，P7）2、“Transit系统是一个连续、独立的卫星导航系统”这种说法正确吗，为什么？答：这种说法不正确。
子午卫星系统（Transit）中没有采用频分、码分、时分等多路接收技术。
接收机在某一时刻只能接收一个卫星信号，这就意味着子午卫星星座中所含的卫星数不能太多。
为防止在高纬度地区的视场中同时出现两颗子午卫星从而造成信号相互干扰的可能性，子午卫星星座中的卫星一般不超过6颗，从而使中低纬度地区两次卫星通过的平均间隔达1.5h 左右。
由于各卫星轨道面进动的大小和方向不一，最终造成各轨道面之间的间隔疏密不一。
相邻轨道面过密时会导致两颗卫星同时进入用户视场，造成信号相互干扰，此时控制中心不得不暂时关闭一颗卫星使其停止工作。
轨道面过疏时用户的等待时间有可能长达8～10h。
导航定位的不连续性使子午卫星系统无法称为一种独立的导航定位系统，而只能成为一种辅助系统。
（《GPS测量与数据处理》，P3）3、名词解释：多普勒计数答：若接收机产生一个频率为的本振信号，并与接收到的频率为的卫星信号混频，然后将差频信号（）在时间段[，]间进行积分，则积分值，称为多普勒计数。
第二部分内容提要：本部分主要部分授GPS各部分，包括空间部分、地面监控部分和用户部分的组成与功能。
在用户部分中，重点介绍与GPS接收机有关的基本概念，例如天线平均相位中心偏差，接收通道等。
习题：1、GPS系统由哪几部分组成，并说明其作用？答：GPS系统由三个部分组成：空间部分（GPS卫星）、地面监控部分和用户部分。
各部分作用如下：（1）GPS卫星可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正常运转。
（2）地面监控系统的主要功能是：跟踪GPS卫星，确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数，进行预报后再按规定格式编制成导航电文，并通过注入站送往卫星。
地面监控系统还能通过注入站向卫星发布各种指令，调整卫星的轨道及时钟读数，修复故障或启用备用件等。
（3）用户则用GPS接收机来测定从接收机至GPS卫星的距离，并根据卫星星历所给出的观测瞬间卫星在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。
2、GPS系统中卫星的广播星历是由（）编制的：答案：BA 卫星上的处理器B主控站C监测站D注入站3、GPS测量中，如何消除天线平均相位中心偏差的影响？答：由于天线平均相位中心偏差的存在，GPS测量所得的位置并非标石中心的位置。
解决这个问题的一般方法有：（1）归心改正法。
进行GPS测量时若将接收机天线指标线指北，则有当基线两端使用不同类型的GPS接收机天线时，可用上述方法分别进行改正，将成果归算至标石中心。
（2）消去法。
在相对定位时，若使用的均是同一类型的GPS接收天线，将各站的天线指标线指北即可。
4、什么是接收通道？序贯通道与多路复用通道的工作原理有何区别？答：接收机中用来跟踪、处理、量测卫星信号的部件，由无线电元器件、数字电路等硬件和专用软件所组成，称为接收通道。
一个通道在一个时刻只能跟踪一个卫星某一频率的信号。
序贯通道的循环周期大于20ms；多路复用通道的循环周期小于或等于20ms。
由于导航电文中每个比特持续的时间为20ms，故多路复用通道可同时采集到各卫星的导航电文，而序贯通道则不能（必须通过其他渠道获得导航电文）。
5、名词解释：天线的平均相位中心偏差，天线高答：GPS测量中，天线对中是以接收机天线的几何中心（位于天线纵轴的中心线）为准的，而测量的却是平均相位中心的位置。
由于天线结构方面的原因，平均相位中心和几何中心往往不重合，两者之差称为平均相位中心偏差，其值由生产厂商给出。
天线平均相位中心至标石中心的垂直距离H称为天线高。
第四部分内容提要：本部分主要部分授GPS卫星的信号结构。
包括载波、测距码与导航电文各部分的功能与结构。
重点教授载波的频率特性、测距码的分类、导航电文三个数据块的基本构成以及GPS信号调制的模式。
习题：1、GPS卫星信号由哪几部分组成？答：GPS卫星发射的信号由载波、测距码和导航电文三部分组成。
其中：（1）可运载调制信号的高频振荡波称为载波。
GPS卫星所用的载波有两个：L1（）和L2（）；（2）测距码是用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码，包括C/A码和P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）。
2、GPS导航电文包含以下哪些内容：答案：ABCA. 卫星星历B. 卫星钟改正数C. 电离层延迟改正参数D. C/A码距离观测值3、对于GPS卫星导航电文的第二数据块，下列那些说法正确? 答案：ACDA. 由第二、三子帧中的内容构成B. 包含该卫星钟的改正参数C. 包含该卫星的广播星历参数D. 包含该卫星星历的数据龄期4、试对课本上P33页的图2－9进行说明。
答：图2－9为GPS卫星信号构成示意图。
图中说明卫星发射的所有信号分量都是根据同一基准频率F经倍频或分频后产生的。
这些信号分量包括L1载波、L2载波、C/A码、P码和数据码。
经卫星天线发射出去的信号包括C/A码信号、码信号和码信号。
实施SA 政策时基准频率F中将加入快速抖动信号。
实施AS政策时P码将和W码进行模二相加，形成保密的Y码。
5、测距码调制到载波上的基本原理是怎样的？答：GPS卫星信号采用的是二进制相位调制法。
其基本原理是先将导航电文调制在测距码上，然后再将组合码调制到载波上。
6、名词解释：导航电文答：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）。
它是用户利用GPS进行导航定位时一组比不可少的数据。
第五部分内容提要：本部分主要部分授第三章“GPS定位中的误差源”的前三节。
首先对GPS误差源进行概述，包括与卫星有关的误差、与信号传播有关的误差和与接收机有关的误差三大类。
对每类误差产生的原理、性质进行综述。
对消除和削弱这些误差影响的主要方法进行介绍。
在此基础上，对两类误差包括钟误差和相对论效应进行了重点介绍。
习题：1. 与卫星有关的误差包括哪几类？答：与卫星有关的误差包括：卫星星历误差；卫星钟的钟误差；相对论效应。
2. 总体而言，消除和减弱各种误差影响的方法有哪些？答：消除和减弱各种误差影响的主要方法有：（1）模型改正法原理：利用模型计算出误差影响的大小，直接对观测值进行修正。
适用情况：对误差的特性、机制及产生原因有较深刻了解，能建立理论或经验公式。
所针对的误差源：相对论效应，电离层延迟，对流层延迟，卫星钟差。
限制：有些误差难以模型化。
（2）求差法原理：通过观测值间一定方式的相互求差，消去或消弱求差观测值中所包含的相同或相似的误差影响。
适用情况：误差具有较强的空间、时间或其它类型的相关性。
所针对的误差源：对流层延迟、电离层延迟、卫星轨道误差、卫星钟差、接收机钟差。
限制：空间相关性将随着测站间距离的增加而减弱。
（3）参数法原理：采用参数估计的方法，将系统性偏差求定出来。
适用情况：几乎适用于任何的情况。
限制：不能同时将所有影响均作为参数来估计。
（4）选择较好且适用的软硬件和选择合适的测量地点与方法。
3．用广播星历钟的卫星钟差改正数进行改正后，卫星钟差残余量在什么量级？进一步进行改正的方法有哪些？答：用广播星历的卫星钟差改正数改正后,卫星钟差残余量为5～10ns，对测距的影响为1.5~3.0m。
为了适应更高精度的应用，进一步的改进方法有：1.利用测码伪距单点定位方法来确定接收机钟的钟差，精度估计可以达到0.1~0.2。
2.通过各种渠道获得精确的卫星钟钟差值，一般IGS是比较好的数据来源，目前IGS给出的卫星钟差的精度可以达到0.1ns。
3通过观测值相减来消除公共的钟差项。
4．为什么GPS测量中必须仔细地消除钟误差？答：在GPS测量中我们是以及卫星信号的传播时间来确定从卫星至接收机的距离的。
其中为卫星钟所测定的信号离开卫星的时刻，为接收机钟所测定的信号到达接收机的时刻。
若信号理论卫星时卫星钟相对于标准的GPS时的钟差为，信号到达接收机时接收机钟相对于标准的GPS时的钟差为，那么上述钟误差对测距所造成的影响为。
由于信号的传播速度c的值很大，因此在GPS测量中必须十分仔细地消除钟误差。
5．相对论效应的影响下，卫星钟频率是变快还是变慢？如何改正？答：相对论效应的影响下，卫星钟频率变快。
解决方法是在地面上生产原子钟时将钟的频率降低，f为卫星的真近点角。
另外为了求得相对论效应的精确值，用户还需加上一项改正：由于卫星钟的频率误差而引起的卫星信号传播时间的误差和测距误差为：其中e为卫星轨道的偏心率，E为偏近点角。
6．名词解释：物理同步误差，数学同步误差答：由GPS卫星上的卫星钟所直接给出的时间与标准的GPS时之差称为卫星钟的物理同步误差。
顾及改正数后的卫星钟读数与标准的GPS时间之差称为卫星钟的数学同步误差，其中。
数学同步误差是由卫星导航电文中所给出的钟差参数的预报误差以及被略去的随机项引起的。
第六部分内容提要：本部分主要部分授第三章“定位中的误差源”的第四、五节。
在卫星星历误差部分，重点从星历获取的来源、星历的精度等角度对广播星历与精密星历进行比较，分析星历误差对相对定位的影响，提出减弱星历误差的相应措施。
在电离层部分，重点部分授电离层误差的产生原理与双频改正模型。
习题：1．试对广播星历与精密星历进行比较。
答：卫星的广播星历是由全球定位系统的地面控制部分所确定和提供的，经卫星向全球所有用户公开播发的一种预报星历，其精度较差。
SA政策取消后，广播星历与IGS精密星历之差一般在10m以内。
精密星历则是为满足大地测量、地区动力学研究等精密应用领域的需要而生产的一种高精度的后处理星历（目前IGS也开始提供精密预报星历，以满足高精度实时定位用户的需要）。
目前的精密星历主要有两种：由美国国防制图局（DMA）生产的精密星历以及由国际服务（IGS）生产的精密星历。