GPS复习资料汇编
GPS测量考试复习资料整理
GPS测量考试复习资料整理1、GPS选点的基本要求选点人员应由熟悉GPS、水准测量的测绘工程师和地质工程师组成。
选点前应该充分了解测区的地理、地质、水文、气象、交通、通信和水电等信息。
实地勘察点位时，点位确定后用手持GPS接收机测定大地坐标，同时考察卫星通视环境与电磁干扰环境，确定可用标石类型，记录点之记的相关内容，树立标志牌，拍摄照片。
点位应该选择在稳定的基岩、岩石、土层、建筑物顶部等能够长期保存及满足观测、扩展、使用条件的地点，并做好选点标记。
选点时应该避开环境变化大、地质环境不稳定的地区，远离反射功率强大的无线电发射源、微波信道、高压线等，距离不小于200米。
选点时应该避开多路径影响，点位周围应保证高度角15度以上无遮挡。
绘制水准联测示意图，完成后提交选点图、点之记信息、实地选点情况说明、对埋石工作的建议。
2、GPS网布设的基本原则（1）GPS网一般应采用由独立观测边构成的闭合图形。
例如三角形、多边形或附和线路，以构成检核条件，提高网的可靠性。
（2）GPS网点尽量与原有的地面控制网点相重合。
重合点数应多于3个，以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数。
（3）GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法进行联测。
（4）为便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和交通方便的地方。
（5）为了便于用常规方法联测或扩展，C、D、E级控制网点应有1-2个方向通视。
（1）GPS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（2）GPS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。
（3）GPS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（5）GPS网点，应利用已有水准点联测高程。
(完整word版)GPS测量原理与应用复习资料
GPS 测量原理及应用第一章绪论•GPS 的含义：全球定位系统（GPS）是一个空基全天候导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。
•卫星导航系统分类：①按用户接收机是否发射信号分类：无源系统、有源系统。
②按测量的参数分类：测距导航系统、测距离差导航系统、卫星多普勒导航系统、测角导航系统、混合系统。
③按卫星运行轨道高度分类：低轨道（近地轨道）、中高轨道、同步轨道。
④④按工作区域分类：全球覆盖系统、区域覆盖系统。
–北斗一号卫星导航定位系统：①北斗导航系统同时具备定位与双向通信能力，可以独立完成移动目标的定位与调度功能；GPS 系统本身不具备通信能力，需要和其他通讯系统结合才能实现移动目标的远程定位与监控功能。
②北斗导航系统是区域性导航系统；GPS系统是全球性导航系统。
③北斗导航系统是由我国自主控制；GPS系统是由美国军方控制。
–欧盟伽利略系统：①空间段：由分布在三个轨道上的30 颗中等高度轨道卫星（MEO）构成，每个轨道面上有10 颗卫星（9 颗正常工作，1 颗运行备用）；轨道面倾角56 度。
②地面段：包括全球地面控制段、全球地面任务段、全球域网、导航管理中心、地面支持设施地面管理机构。
③用户：用户端主要就是用户接收机及其同等产品，伽利略系统考虑将与GPS、GLONASS 的导航信号一起组成复合型卫星导航系统，因此用户接收机将是多用途、兼容型接收机。
–前苏联GLONASS 系统：星座轨道为3个等间距椭圆轨道，轨道面间夹角120°，轨道倾角64.8°，偏心率0.01，每个轨道上等间距地分布8颗卫星。
卫星离地高度19100km，绕地运行周期为11 时15 分，地迹重复周期为8 天，轨道同步周期17圈。
其卫星轨道倾角大于GPS卫星轨道倾角，所以在高纬度地区的可视性好。
面控制系统包括1 个系统控制中心、1 个指令跟踪站，网络分布于俄罗斯境内。
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1、GPS 的组成及各部分的作用① 空间星座部分（GPS 卫星、GPS 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。
② 地面监控部分（主控站1个、监测站6个、注入站4个、通信和辅助系统）中心控制系统，实现时间同步，跟踪卫星进行定轨。
主控站：负责管理、协调地面监控系统中各部分的工作。
将各种参数传送到注入站，提供时间基准。
调整卫星轨道和卫星钟读数，当卫星出现故障时，负责修复或启用备用卫星。
监测站：对GPS 卫星进行连续伪距观测，采集数据和监测卫星的工作状况。
收集气象数据，对伪距观测值进行改正，再传送给主控站。
注入站：向GPS 卫星输入导航电文和其他命令。
③ 用户设备部分（GPS 接收机、天线单元、接收单元）接收GPS 卫星发射的无线电信号，获得必要的定位信息及观测量，并经数据处理完成导航、定位工作。
2、误差的分类及消除方法 ⑪ 与GPS 卫星有关的误差 ① 卫星钟差 ② 卫星轨道偏差（星历误差） ③ 相对论效应 消除方法：① 忽略轨道误差；② 采用轨道改进法处理观测数据；③ 采用精密星历；④ 同步观测值求差。
⑫ 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改正；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，以便精确地计算大气湿分量的改正项；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 多路径效应减弱方法：① 选择造型适宜且屏蔽良好的天线；② 安置接收机天线的环境应避开较强的反射面；③ 用较长观测时间的数据取平均值。
⑬ 与接收设备有关的误差 ① 观测误差减弱方法：适当增加观测量 ② 接收机钟差减弱方法：① 作为未知数，在数据处理中与观测站的位置参数一并求解；② 利用观测值求差；③ 在定位精度要求较高时，采用高精度的外接频标（即时间基准）。
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。
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***三条主线*** 【题型】填空、名词解释、简答 一、如何实现定位 1、GPS 定位基本原理①利用瞬间GPS 卫星的空间位置以及接收机观测获取站星之间的距离 ②基于空间后方交会原理来实现定位 ③GPS 卫星发射测距信号和导航电文④导航电文包含卫星轨道参数及相关时间参考信息，可以计算得到卫星的瞬间位置 ⑤通过测距码可以测量站星之间的距离⑥由于存在接收机钟差，无法采用有效手段加以改正与消除，因此通常需采用4颗及以上卫星，通过空间距离后方交会方法解算地面点位置。
2、系统组成 【第一章 1 】3、信号结构组成 【第一章 3 】4、前提条件如何实现5、坐标系统、时间系统【第二章】 二、如何提高精度误差源（性质、空间分布） 【第四章 2 】 三、如何使用及应用1、定位方式：绝对（单点）定位、相对（差分）定位2、使用：精度高，可靠性、可用性高，实时性→RTK 、网络RTK 、CORS3、GPS 高程（为大地高）【第八章】 第一章1、GPS 的构成：GPS 卫星星座、地面监控部分、用户接受处理部分2、GPS 的特点：定位精度高、观测时间短、测站间无需通视、可提供三维坐标、操作简单、全天候作业、功能多，应用广【P14】3、GPS 卫星的信号：载波（L1载波、L2载波）【可测距】、测距码（P 码、C/A 码）【PRN ，伪随机噪声吗】、导航电文【计算卫星瞬间位置】L1载波：频率=1575.42MHz 波长=19.03cm L2载波：频率=1227.60MHz 波长=24.42cm C/A 码的码元宽度293m ，测距误差2.9m P 码的码元宽度29.3m ，测距误差0.29m4等参数 第二章1、天球坐标系统：原点位于地球质心M ，z 轴指向天球北极，x 轴指向春分点，y 轴垂直于xMz 平面。
2、地球坐标系统：原点位于参考椭球中心，z 轴指向参考椭球北极，x 轴指向首子午面与赤道的交点，y 轴位于赤道面（CTP ）方向，X 轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP 赤道的交点，Y 轴和Z 、X 轴构成右手坐标系。
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1．GPS系统组成以及各部分的作用①空间部分——GPS卫星星座，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°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、3个注入站、5个监控站（1+3+夏威夷）以及通信和辅助系统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.GPS时间系统定义：采用原子时ATI秒长作为时间基准，时间起算的原点定在1980年1月6日UTC 0时。
3.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4.参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5.WGS—84坐标系：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。
6.1954北京坐标系：该坐标系采用了原苏联的克拉索夫斯基椭球体，其参数为：长半轴a 为6378245米，扁率为1/298.3，原点位于原苏联的普尔科沃。
7.1980西安坐标系：以陕西省泾阳县永乐镇作为坐标原点，以1975年国际椭球为参考椭球，并进行了全国天文大地网的整体平差的新的国家大地坐标系。
长半轴a为6378140，扁率f,1/298.2578.新1954北京坐标系：新1954北京坐标系是通过将1980西安坐标系的三个定位参数平移至克拉索夫斯基椭球中心，长半径与扁率仍取克拉索夫斯基椭球几何参数，而定位与1980年大地坐标系相同，定向也与1980椭球相同。
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章动：真北极绕平北天极的顺时针椭圆运动，Chapter 1 绪论1． GPS 的组成部分及作用1） GPS 的组成部分：空间部分、地面控制部分（主控站、地面天线站和监测站）、用户设备部分。
2） 各部分的作用：空间部分：①执行地面监控站的指令，接收和存储由地面监控站发来的信息。
②向GPS 用户播送导航电文，提供导航和定位信息。
③通过高精度卫星钟（铷钟和铯钟）向用户提供精密的时间标准。
地面控制部分：①主控站的作用：第一根据本站和其他监测站的所有观测资料推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大气层的修正参数等，并把这些数据传送到注入站；第二提供全球定位系统的时间基准。
各测站和GPS 卫星的原子钟，均应与主控站的原子钟同步，或测出其间的钟差，并把这些钟差信息编入导航电文中，送到注入站；第三调整偏离轨道的卫星，使之沿预定的轨道运行；第四启用备用卫星，以代替失效的工作卫星； ②监测站：监测站的主要任务是为MCS 编算导航电文提供观测数据。
③地面天线站：在MCS 的控制下将有MCS 推算和编制的卫星钟差，导航电文， 和其他控制指令注入到相应卫星存储系统，并监测注入信息的正确性。
用户设备部分：对观测数据进行加工以便获得比较精确的定位效果。
2． 不同定位系统的特点1） 前苏联的GLONASS 系统：2） 加俐略系统（GNSS ）3） 我国的双星导航定位系统3． GPS 在大地测量中的优点在大地测量方面，利用GPS 技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精化大地水准面。
Chapter 2 GPS 定位的坐标系统及时间系统1. 天球以及天球上主要的点、线、圈（定义）1） 天球：以空间某一点为中心、半径为无穷大的一个圆球。
2） 天球上某些有参考意义的点、线、面① 天轴和天极：天轴是指地球自转轴延伸的直线，天轴与地球表面的交点成为天极P ，有南天极和北天极。
天极并不固定有岁差和章动的变化，扣除了章动影像的天极为平天极，包含岁差、章动影像的瞬时位置为真天极。
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复习资料GPS一名词解1.GNSSGNSGlobaNavigatioSatellitSyste的缩写。
中文译名应为全球导航卫星统。
目前GNS包含了美国GP、俄罗斯GLONAS、欧盟Galile系统中国Compass北。
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。
这种现象称为周跳。
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第一章 导航与定位技术北斗系统——中国； GALILEO ——欧盟； GLONASS ——俄罗斯； GPS 系统——美国“准天顶卫星”系统——日本； 惯导系统——通用； 组合导航系统——通用GPS 系统导航星测时与测距全球定位系统。
系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统系统构成 空间部分、地面控制部分、用户部分服务方式 通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务 特点 全球覆盖、全天候、不间断、精度高参数；•颗数：21+3 •轨道面：个数为6 •高度：20 200km 的高空位置 •轨道倾角：55° •运行周期：11h 58min （恒星时12h ） •载波频率：1575.42MHZ 1227.60MHZ 北斗系统 ●北斗卫星导航系统简称北斗系统，英文缩写为BDS ●其空间星座由5颗地球静止轨道（GEO ）卫星、27颗中圆地球轨道（MEO ）卫星和3颗倾斜地球同步轨道（IGSO ）卫星组成。
● 原理：利用两颗地球同步卫星进行双向测距，配合数字高程地图完成三维定位。
北斗缺点：定位星座：离地面2万公里的高空21+3颗卫星必须观测4颗GPS 卫星，称为定位星座。
编号：导航定位测量中，一般采用PRN 编号。
就是按照“卫星所采用的伪随机噪声码”编号。
基准信号：不同的频率就应启用不同的时钟么？不同频率的信号，都是源于一个基准信号(10.23 GHZ)，因此启用一台原子钟即可。
导航系统成熟与否的标准衡量一个卫星导航系统性能优劣的四项技术指标：第二章坐标系统与时间系统天球坐标系统和地球坐标系：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。
availability accuracy integraty continuity ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩可用性（）：用户使用该系统作导航定位的正常运行时间；精度（）：该系统用于测得的运动载体在航位置与 其真实位置的差异性；完好性（）：该系统不能用于导航定位的告警能力；连续性（）：该系统在一个导航周期内出现间断导航的概率。
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gps复习资料第⼀章：1.1、1.2、1.31、GPS卫星星座参数-1.1（1）GPS全球定位系统——美国，以卫星为基础的⽆线电导航定位系统，具有全能性（陆地、海洋、航空、航天）、全球性、全天候、连续性、实时性的导航、定位、定时功能。
能为各类⽤户提供精密的三维坐标、速度和时间。
基本参数为：卫星颗数21+3，卫星轨道⾯个数6，卫星⾼度20200KM，轨道倾⾓55°，卫星运⾏周期11h 58min（恒星时12h），载波频率1575.42MHz和1227.60MHz。
卫星通过天顶时，卫星可见时间为5h，在地球表⾯上任何地点任何时刻，在⾼度⾓15°以上，平时可同时观测6颗卫星。
GPS向⼴⼤⽤户发送的⽤于导航定位的调制波，包括载波、测距码（C/A码和P码）、数据码(D码、导航电⽂)。
全球定位传统是由空间部分、地⾯监控部分和⽤户部分组成。
其中地⾯监控部分是由主控站、监测站、注⼊站组成的。
（2）GLONASS全球导航卫星系统—俄罗斯（3）伽利略（GALILEO）全球卫星导航系统—欧盟（4）北⽃卫星导航系统（BeiDou/Compass）—中国，选⽤WGS-84坐标系（5）全球导航卫星系统GNSS—美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、欧盟的伽利略（GLALILEO）系统和中国北⽃⼆号卫星导航定位系统共同组成的。
2、GPS系统组成-1.2GPS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）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，记做（21+3）GPS星座。
（p2，图1-1）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°。
每个轨道平⾯内各颗卫星之间的升交⾓相距90°，⼀轨道平⾯上的卫星⽐西边相邻轨道平⾯上的相应卫星超前30°。
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第一章：绪论1、子午卫星导航系统（NNSS：海军卫星导航系统）：·美国研制；运用多普勒卫星定位技术进行测速、定位·系统长处：经济迅速、精度均匀、能提供地心坐标、不受天气时间限制·系统缺陷：①观测时间长（一两天）②不能进行持续、实时定位③精度较低，限制了其应用2、GPS（全球定位系统）：·NA VSTAR / GPS：Navigation Satellite Timing and Ranging / Globle Positioning System ·美国研制；“第二代卫星导航系统”；1978年第一颗GPS实验卫星发射★系统构成：①GPS卫星星座（空间某些）：·设计星座：21工作卫星+3在轨备用卫星·原子钟：2台铷钟和2台铯钟·工作卫星编号：在导航定位测量中，普通采用PRN（伪随机噪声码）编号·卫星类型：第一代：Block Ⅰ（实验卫星，11颗）第二代：Block Ⅱ、Block ⅡA（工作卫星，28颗）第三代：Block ⅡR、Block ⅡF（改进GPS系统，33颗）②地面监控系统（地面控制某些）：·构成：一种主控站、三个注入站、五个监测站·主控站任务：收集解决资料、纠正轨道偏离、监测地面监测系统工作·注入站任务：将主控站发来导航电文注入到相应卫星存储器·监测站任务：为主控站提供卫星观测数据·作用：a. 提供GPS卫星所播发星历b. 监测和控制GPS卫星上各种设备正常工作、卫星沿预定轨道运营c. 保持各颗GPS卫星处在同一在时间原则——GPS时间系统③GPS信号接受机（顾客设备某些）：·作用：捕获、接受、跟踪、变换、测量GPS信号·构造：天线单元和接受单元★特点：a. 定位精度高；b. 观测时间短；c. 测站间无需通视；d. 可提供三维坐标；e. 操作简便；f. 全天候作业；g. 功能多、应用广3、GLONASS（全球导航卫星系统）★苏联研制，晚于GPS 9年·系统构成：空间卫星星座（铯原子钟）、地面控制、顾客设备·系统长处：不带任何限制和收费，可供国防和民间使用·系统缺陷：由于经费紧张，在轨卫星数较少，局限性以精准定位4、伽利略（GALILEO）系统·欧盟和欧洲空间局联合开发（实行筹划未实现）·系统构成：27+3颗卫星（2氢钟和2铷钟）；欧洲两个控制中心·系统特点：①星座设计更加合理，可视卫星多，对导航定位精度影响更小②更多载波频率和测距信号③向顾客提供完好性信息④提供SAR（Search And Rescue）搜救服务⑤提供与外部增值服务接口⑥独立于GPS，但将于GPS / GLONASS系统兼容和互相操作5、北斗导航定位系统：·国内自行研制采用双星进行有源定位，可以全天候提供区域导航、定位、授时和通信等功能卫星定位系统·系统构成：空间某些（2+1颗卫星）、地面中心站、顾客某些·服务区域：东经70°~145°北纬5°~55°·定位精度：平面±20m；高程±10m（精度较低且重要用于军事）·系统长处：①卫星数量少、投资小，能实现一定区域导航定位②具备短信通信功能，可满足国内陆海空运送导航定位规定★系统缺陷：①不能覆盖两级地区，赤道附近定位精度差②二维积极式测距（接受卫星信号，且发射应答信号），隐蔽性差③顾客不能自己解决观测数据，需要依托地面空间站来计算第二章：坐标系统★1、地球运动有关名词：260）18.6年，振幅约为9.21’’）·极移：地轴相对于地球自身相对位置变化，极移只影响地球坐标系2、坐标系统：★定义坐标系统要素：原点位置、尺度、坐标轴指向、曲面物理参数（用于曲面坐标）·坐标系统应当是惯性系或相对惯性系·基准和坐标系两方面要素构成了完整坐标参照系统★坐标系统实际拟定：（1t瞬时基准定义。
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原理与应用复习填空题1、系统包括三大部分：空间部分—卫星星座；地面控制部分——地面监控系统；用户部分——接收机。
3 地面监控系统：1个主控站3个注入站5个监控站4、卫星位置采用84 大地坐标系。
卫星定位中常采用空间直角坐标系与其相应的大地坐标系，一般取地球质心为坐标系原点。
5、我国目前常采用的两个国家坐标系是1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系。
7、卫星星历分为预报星历（广播星历）和后处理星历（精密星历）。
8、接收机依据其用途可分为：导航型接收机、测地型接收机和授时型接收机。
接收机按载波频率分为：单频接收机、双频接收机。
接收机按接通道数分为：多通道接收机、序贯通道接收机和多路多用通道接收机。
10、在定位工作中，由于某种原因，如卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象称为整周跳变。
11、根据不同的用途，网的图形布设通常有：点连式、边连式、网连式和边点混合连接四种基本方式。
12测量误差来源与信号传播有关的误差：电离层折射误差，对流层折射误差，多路径效应误差。
与卫星有关的误差：卫星星历误差，卫星钟误差，相对论效应。
与接收机信号接收有关的误差：接收机钟误差，接收机位置误差，天线相位中心位置误差等。
其他误差：地球自转、地球潮汐。
13、的数据处理基本流程包括数据采集、数据传输、数据预处理、基线结算、网平差。
14卫星定位原理和方法包括：伪距法定位，载波相位测量定位，差分定位。
15、卫星信号包含载波、测距码、数据码（导航电文）三类。
16、定位时的误差源，常用的差分法有如下三种：在接收机间求一次差；在接收机和卫星间求二次差；在接收机、卫星和观测历元间求三次差。
17.利用载波相位观测进行定位首先解决整周模糊度和整周跳变两个问题18、测地型测量时，其基本观测量是伪距、载波相位。
19、在进行测量时，观测量中存在着系统误差和偶然误差。
其中系统误差影响尤其显著。
gps完整版最新复习总结
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。
GPS复习资料
1、论述基本观测量，双频消电离层观测量，电离层残差观测量，宽巷观测量，窄巷观测量，相位平滑伪距观测量的观测方程，应用场合？基本观测量包括：码伪距观测量、载波相位观测量和积分多普勒观测量 双频消电离层观测量：当考虑电离层影响时，观测方程为：111111222222I N I N ρφ=--+ελλρφ=--+ελλ式中：以距离为单位的电离层影响为：i 2i22i40.3T ECI 40.3()T EC f cλ=-=-式中：TEC —信号传播路径上的电子总数 λ—载波波长 c —光速双频相位观测量的线性组合定义为：φL=αφ1+βφ2L αφ=当β=12λλ-时，电离层的影响消失，进一步取12122λλλα-=，则222121f f f f --=β，由此可得，消电离层观测量：2112L12IF 222211212f f f N N f f f f ⎛⎫ρϕ=--+ε ⎪λ--⎝⎭ 当β=12λλ-时，基线未知量消失，因此，若取α=1，则β=12λλ-，由此可得，电离层残差观测量的观测方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅--⋅-=22112121223.40N f fN C TEC I λλλφ 当α=1、β=-1时，可得宽巷观测量21φφφ-=w ，其相应的：宽巷模糊度21N N N w -=，频率21f f f w -=，宽巷波长cmw2.86=λ当α=1、β=1时，可得窄巷观测量21φφφ+=w ，其相应的：窄巷模糊度21N N N n+=，频率21f f f n +=，窄巷波长cmn 7.10=λ相位平滑伪距利用码伪距和相位的加权平均得到，观测方程为：应用场合：消电离层观测量常用于长基线的解算，电离层残差观测量常用于周跳检测，宽巷和窄巷常用于模糊度分解，相位平滑算法在周跳出现时，可以消弱周跳的影响，但前提条件是周跳出现的位置（时刻）须被正确检测。
2、要达到109ppm 的基线精度，应考虑哪些因数？为什么？ 应考虑各类误差影响源。
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GPS原理及应用复习填空题1、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；用户部分——接收机。
3 地面监控系统：1个主控站3个注入站5个监控站4、GPS卫星位置采用WGS-84 大地坐标系。
卫星定位中常采用空间直角坐标系及其相应的大地坐标系，一般取地球质心为坐标系原点。
5、我国目前常采用的两个国家坐标系是1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系。
7、 GPS卫星星历分为预报星历（广播星历）和后处理星历（精密星历）。
8、GPS接收机依据其用途可分为：导航型接收机、测地型接收机和授时型接收机。
GPS接收机按载波频率分为：单频接收机、双频接收机。
GPS接收机按接通道数分为：多通道接收机、序贯通道接收机和多路多用通道接收机。
10、在GPS定位工作中，由于某种原因，如卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象称为整周跳变。
11、根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有：点连式、边连式、网连式和边点混合连接四种基本方式。
12GPS测量误差来源与信号传播有关的误差：电离层折射误差，对流层折射误差，多路径效应误差。
与卫星有关的误差：卫星星历误差，卫星钟误差，相对论效应。
与接收机信号接收有关的误差：接收机钟误差，接收机位置误差，天线相位中心位置误差等。
其他误差：地球自转、地球潮汐。
13、GPS的数据处理基本流程包括数据采集、数据传输、数据预处理、基线结算、GPS网平差。
14.GPS卫星定位原理和方法包括：伪距法定位，载波相位测量定位，差分GPS定位。
15、GPS卫星信号包含载波、测距码、数据码（导航电文）三类。
16、GPS定位时的误差源，常用的差分法有如下三种：在接收机间求一次差；在接收机和卫星间求二次差；在接收机、卫星和观测历元间求三次差。
17.利用载波相位观测进行定位首先解决整周模糊度和整周跳变两个问题18、测地型GPS测量时，其基本观测量是伪距、载波相位。
19、在进行GPS 测量时，观测量中存在着系统误差和偶然误差。
其中系统误差影响尤其显著。
20、GPS网一般是求得测站点的三维坐标，其中高程为大地高，而实际应用的高程系统为正常高系统。
21、GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采取空间距离后方交会的方法，确定待定点的空间位置。
23. 利用GPS进行定位有多种方式，如果就用户接收机天线所处的状态而言，定位方式分为静态定位和动态定位；若按参考点的不同位置，又可分为单点定位和相对定位。
25.在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的相对钟差改正。
26.GPS基线向量属于WGS-84坐标系的三维坐标差27.GPS预处理的目的是：对数据平滑滤波检验，剔除粗差；统一数据文件格式并将数据文件加工成和标准化文件；找出整周跳变点并修复观测值；对观测值进行各种模型的改正28.相对点位的结果是空间坐标差和大地坐标差29．同一条基线，其直接解算结果与独立基线推算所得结果之差就产生了所谓的坐标闭合差条件30.同步环路的站间距离总数为m（m-1）/2 独立基线：m-132.GPS网技术设计的依据：GPS测量规范和测量任务书。
名词解释1.大地原点，称大地基准点，是国家地理坐标—经纬度的起算点和基准点2.WGS-84 大地坐标系：原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0定义的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z、X轴构成右手坐标系。
3、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。
4、天球坐标系：以天球及天球上的点线圈为基础所建立的坐标系。
5、地球坐标系：以地球及地球上的点线圈为基础所建立的坐标系6. 岁差：春分点除因地球自转轴方向改变引起的变化外还因黄道的缓慢变化而变化7. 章动：地球瞬时自转轴在惯性空间不断改变方向的周期性运动。
8.静态定位：指的是对于固定不动的待定点，将GPS接收机安置于其上，观测数分钟乃至更长的时间，以确定该点的三维坐标，也叫绝对定位。
9.动态定位：至少有一台接收机处于运动状态，测定的是各观测时刻运动中的接收机的点位。
10、GPS相对定位：是至少用两台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。
11.GPS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决对位置.12.单点动态定位：用安设在一个运动载体上的GPS信号接收机，自主地测得该运动载体的实时位置，从而描绘出该运动载体的运行轨迹，所以单点动态定位又叫绝对动态定位。
13、静态相对定位：接收机处于相对静止状态下，采用至少两台GPS接收机同步观测相同的GPS卫星，确定基线端点的相对位置或基线向量。
14、观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段称为观测时段，简称时段。
15.同步观测:同步观测是指两台或两台以上接收机同时对一组卫星进行的观测.16.异步观测环:在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该改多边形环路叫异步观测环。
17.同步观测环：三台或以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环（同步环）18 独立基线：对于N台GPS接收机构成的同步观测环，有J条同步观测基线，则独立基线数为N-1.19、伪距：就是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出的量侧距离。
由于卫星钟、接收机钟的误差以及信号经过电离层和对流层的延迟，量侧距离的距离与卫星到接收机的几何距离有一定的差值，因此，称量侧距离的伪距。
20、整周跳变：接收机在信号跟踪接收过程出现信号中断使计数器无法连续计数，恢复正常后小数部分正确，但整周数发生跳跃，即出现整周跳变。
21整周模糊度：载波在空间传输的整周期数，无法通过观测获得的未知数。
22、导航电文：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），是利用GPS进行定位的数据基础。
23. 卫星星历：描述卫星运动轨道的信息。
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。
25、广播星历:卫星将地面监测站注入的有关卫星运行轨道的信息，通过发射导航电文传递给用户，用户接收到这些信号进行解码即可获得所需要的卫星星历，这种星历就是广播星历。
26、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。
27、相对论效应：GPS测量中由于卫星钟和接收机钟在惯性空间钟的运动速度不同以及所处的位置引力位的不同而引起的测量误差。
28、多路径效应：在GPS测量中，测站周围的反射物所反射的卫星信号进入接收机天线，并和直接来自卫星信号产生干涉，从而使观测值偏离真值。
这种由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称为多路径效应。
29【伪距定位法】伪距法定位是由GPS接收机在某一时刻测出得到4颗以上GPS卫星的伪距以及已知的卫星位置，采用距离交会的方法求定接收机天线所在点的三维坐标。
32.GPS水准：利用GPS和水准测量成果确定大地水准面的方法称GPS水准简答题1、GPS定位基本原理：①根据地面已知点坐标，用空间前方交会求出卫星在轨位置；②根据空中卫星的已知坐标，用空间后方交会的方法求出测站点的位置。
2、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可提供三维坐标，5操作简便，6全天候作业，7功能多，应用广。
3. 开普勒轨道六参数（轨道根数a，e，V，Ω，i，ω）①长半径a ②扁心率e（或短半径b）③真近点角V④升交点半径Ω⑤轨道面倾角ί⑥近地点角距ω4一次差（单差），二次差（双差），三次差可以消除哪些误差？（1）一次差（两接收机间），可消除与卫星有关的载波相位及其钟差项，如卫星时钟误差同时减弱了卫星轨道误差、大气传播误差对两个测站同步观测的影响。
（2）二次差（两同步卫星间），不仅可消除与接收机有关的载波相位及其钟差项，如接收机时钟误差还可以消除卫星时钟误差。
（双差模型优点）（3）三次差（两历元间），可消除与卫星和接收机有关的初始整周模糊度项N。
5、什么是多路径误差?试述消弱多路径误差的方法。
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。
消多路径误差的方法:（1）选择合适的站址测站应远离大面积平静地水面; （1分）测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中; （1分）测站应离开高层建筑物 . （1分）（2）对接收机天线的要求a、在天线中设置抑径板（1分）b、接收天线对于极化特性不同的反射信号应该有较强的抑制作用。
（1分）6星历误差对定位的影响有哪些？减弱星历误差影响的途径有几种？答：对于单点定位时，星历误差的径向分量作为等价测距误差进入平差计算，配赋到星站坐标和接收机钟改正数中去，具体配赋方式则与卫星的几何图形有关。
减弱星历误差影响的途径：（1）建立卫星跟踪网独立定轨；（2）相对定位；（3）轨道松弛法。
7电离层折射及其影响有哪些？减弱电离层影响的有效措施有几种？答：当GPS信号通过电离层时，如同其它电磁波一样，信号的路径会发生弯曲，传播速度会发生变化。
此时再用光速乘上信号传播时间就不会等于卫星至接收机的实际距离。
对于GPS信号，这种距离差在天顶方向最大可达50m，在接近地平方向时可达150m。
减弱电离层影响的有效措施：（1）相对定位；（2）双频接收。
8、如何减弱GPS接收机钟差。
（10分）答：①把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数，在数据处理中与观测站的位置参数一并求解。
②认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的，像卫星钟那样，将接收机钟差表示为时间多项式，并在观测量的平差计算中求解多项式的系数。
此法可大大减少未知数，其成功与否关键在与钟误差模型的有效程度。
③通过在卫星间求一次差来消除接收机的钟差。
9接收机天线的相位中心与其几何中心的区别在哪里？答：在GPS测量中，观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的，天线的相位中心也应该与其几何中心保持一致。
但实际上天线的相位中心位置随信号输入的强度和方向不同会发生变化，使其偏离几何中心。
10、简述GPS网的布网原则。
（10分）答：为了用户的利益，GPS网图形设计时应遵循以下原则：（1）GPS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。
（2）GPS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。