卫星导航技术复习
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。
GNSS(GPS)复习资料
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第一章1、GPS系统组成三大部分:(1)空间部分:GPS卫星星座(21+3)(2)地面控制部分:地面监控系统(一个主控站MCS、三个注入站、五个监测站)(3)用户设备部分:GPS信号接收机2、GPS系统特点:定位精度高、测量时间短、观测站之间无需通视、提供三维坐标、操作简便、全天候作业、功能多,应用广第二章1、卫星定位中两种坐标系统:天球坐标系与地球坐标系2、天球:指以地球质心为中心,半径r为任意长度得一个假想球体。
3、黄道:地球公转得轨道面与天球相交得大圆,即当地球绕太阳公转时,地球上得观测者所见到得太阳在天球上得运动轨迹。
黄道面与赤道面得夹角称为黄赤交角,约23、50º。
4、春分点:指太阳由南向北运动时,黄道与天球赤道得交点。
(当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时,黄道与天球赤道得交点。
)天球空间直角坐标系与天球球面坐标系5、天球坐标系由天球空间直角坐标系与天球球面坐标系组成。
(1)天球空间直角坐标系得定义:原点位于地球得质心,z轴指向天球得北极Pn,x轴指向春分点,y轴与x、z轴构成右手坐标系。
(2)天球球面坐标系得定义:原点位于地球得质心,赤经为含天轴与春分点得天球子午面与经过天体s得天球子午面之间得交角,赤纬为原点至天体得连线与天球赤道面得夹角,向径r为原点至天体得距离。
6、岁差:由于日月引力及其它天体引力,平北天极以北黄极为中心做一种顺时针圆周运动。
(在日月与其它天体引力对地球隆起部分得作用下,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。
)7、章动:在日月引力等因素得影响下,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。
8、地球坐标系有两种表达方式,即空间直角坐标系与大地坐标系。
地心空间直角坐标系得定义:原点与地球质心重合,z轴指向地球北极,x轴指向格林尼治平子午面与赤道得交点E,y轴垂直于xoz平面构成右手坐标系。
gnss的复习题
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gnss的复习题GNSS的复习题导语:全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是一种基于卫星定位和导航的技术系统,它能够为人们提供精确的定位、导航和时间服务。
本文将通过一些复习题来帮助读者回顾和巩固对GNSS的理解。
一、什么是GNSS?它有哪些应用领域?GNSS是一种由多颗卫星组成的系统,通过接收和处理卫星发出的信号,提供全球范围内的定位、导航和时间服务。
它的应用领域非常广泛,包括但不限于以下几个方面:1. 航空航天:GNSS在飞行器的导航和自动驾驶中起着至关重要的作用,确保飞行器的准确定位和航线控制。
2. 陆地交通:GNSS在汽车导航、交通管理和智能交通系统中发挥着重要作用,提供准确的定位和导航服务。
3. 海洋航行:GNSS在船舶导航、海上救援和海洋资源勘探中起着关键作用,提供准确的定位和导航服务。
4. 农业和测绘:GNSS在农业机械化和土地测绘中发挥着重要作用,提供准确的位置信息和数据支持。
5. 天文和科学研究:GNSS在天文观测和科学研究中有广泛的应用,提供高精度的时间和位置信息。
二、GNSS的基本原理是什么?GNSS的基本原理是通过多颗卫星发射的信号,由接收器接收并进行处理,计算出接收器的位置、速度和时间等信息。
具体步骤如下:1. 卫星发射信号:GNSS系统中的卫星会以特定频率发射信号,包括导航信号和辅助信号。
2. 接收器接收信号:接收器接收到卫星发射的信号,并通过天线将信号传输到接收器内部。
3. 信号处理:接收器对接收到的信号进行处理,包括解调、解码和计算。
4. 位置计算:接收器通过对接收到的信号进行计算,确定接收器的位置、速度和时间等信息。
5. 导航和定位:接收器利用计算得到的位置信息,提供导航和定位服务。
三、GNSS中常见的卫星系统有哪些?目前,世界上常见的GNSS系统有以下几个:1. GPS(全球定位系统):由美国建立和运营的卫星导航系统,是最早也是最广泛应用的GNSS系统。
卫星定位导航-复习(10公选)概要
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独立自主、自力更生
北斗二代
其它卫星定位导航系统
轨道:6条 倾角:55度 每轨卫星数:4 卫星总数: 24 轨道高度:20230Km 运行周期:11小时58分 坐标系:WGS-84
GPS提供的2种定位服务:
C/A码标准定位服务(SPS) P码精密定位服务(PPS) C/A码标准定位服务: 水平方向:20~40m 垂直方向:45m 速度 :0.2 m/s 授时 :0.2 μs
Galileo卫星星座
30颗卫星构成(27颗工作星,3颗备分 星) 定位精度 轨道数: 3 6m 轨道高度: 23 616 km 轨道倾角:56 度 卫星质量:650 kg 发射功率:1.5 kW
第八章 GPS 应用
一、定位信息采集
PDA MCU
实时处理 发送数据
GPS 接收机Biblioteka 天线 串口 USB口2. 常用导航系统
惯性导航系统:对加速度计输出值积分, 计算运载体的位置; 雷达:利用电磁波反射测定目标与天线 间的传输延迟,计算出距离;利用天线角 度测定目标方位与高度。 二次雷达:利用询问、应答脉冲信号, 经识别后测定出距离;根据天线的旋转角 度测定方位。塔康、伏尔、测距器 。
罗兰-C(远程导航):由于2个脉冲信号 同时到达接收机的位置是1条双曲线,用2 条双曲线的焦点确定用户位置。 提供各种导航应用,为GPS校对时间, 作为GPS的备用系统。 地形辅助导航:利用地形、地物和地貌 特征进行导航(图像识别);
3. 卫星定位导航
常用的卫星定位导航系统 GPS GLONASS 北斗 Galileo(还要过几年)
经度 纬度 高度 时间 速度
导航工程技术专业课程知识点总结与复习方法
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导航工程技术专业课程知识点总结与复习方法导航工程技术是一个涉及航海、测绘、地理信息系统和无人机等多个领域的综合性专业。
学生在学习导航工程技术专业时需要牢固掌握一系列的课程知识,以便将来能够在相关领域中做出贡献。
本文将对导航工程技术专业的知识点进行总结,并提供一些复习方法,以帮助学生更好地准备课程考试。
一、地理信息系统(GIS)地理信息系统是导航工程技术专业中非常重要的一门课程。
学生需要掌握以下几个方面的知识点:1. GIS基本概念和原理:对地理信息系统的定义、组成以及数据模型有清晰的了解;2. 空间数据处理与分析:学会使用GIS软件进行地图制作、空间查询、空间统计和空间分析等;3. GIS数据处理:包括数据获取、数据处理、数据存储和数据管理等方面的知识;4. 地理空间数据库:学习地理空间数据库的设计与管理,了解空间索引、数据模型和数据安全等方面的知识。
复习方法:1. 复习课堂笔记:回顾之前上课所做的笔记,对重要概念进行梳理;2. 制作思维导图:将相关知识点制作成思维导图,以帮助整理和记忆;3. 完成习题:针对每个章节的重点难点习题进行巩固和训练;4. 参考教材和资料:查阅相关教材和资料,加深对知识点的理解。
二、测量学测量学是导航工程技术专业中另一门重要的课程。
以下是学生需要掌握的主要知识点:1. 测量基本概念:掌握测量学中的基本概念,包括测量精度、测量误差和坐标系统等;2. 测量仪器与方法:熟悉各种测量仪器的原理和使用方法,了解不同测量方法的优缺点;3. 大地水准测量:学习大地水准测量的基本原理和方法,并了解高程系统和高程基准等概念;4. 导航测量:掌握导航测量的基本原理和方法,了解GPS原理,以及GPS定位和导航的应用。
复习方法:1. 制作学习总结表格:将各个章节的重要知识点整理成表格,方便复习时查阅;2. 解决练习题:多做习题,特别是一些典型题目,以加深对知识的理解和应用;3. 口头复述和示教:将重点知识点通过口头复述的方式进行复习,或者用示教的方式教给他人,以检验自己对知识的掌握情况;4. 参考教材和学术论文:查阅相关教材和学术论文,对一些难点进行深入学习。
导航工程技术专业复习重点总结
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导航工程技术专业复习重点总结导航工程技术是一门涉及卫星导航系统、导航定位技术和导航系统工程等方面的专业。
下面将对导航工程技术专业的复习重点进行总结,以帮助同学们更好地备考和复习。
一、卫星导航系统1. GPS系统- GPS系统是全球定位系统的英文缩写,主要由24颗卫星组成。
- GPS系统的基本原理是通过测量卫星信号的时间差来确定位置。
- GPS系统的应用包括地理测绘、航空航天、军事等领域。
2. 北斗系统- 北斗系统是我国自主研发的卫星导航系统,目前已经具备全球服务能力。
- 北斗系统的基本原理与GPS系统类似,通过测量卫星信号的时间差来确定位置。
- 北斗系统广泛应用于农业、渔业、交通运输等领域。
3. GLONASS系统- GLONASS系统是俄罗斯独立研发的卫星导航系统,与GPS系统类似。
- GLONASS系统的特点是在北纬65度以北地区具有更好的定位精度。
- GLONASS系统广泛应用于船舶、航空等领域。
二、导航定位技术1. 单点定位- 单点定位是最基本的定位技术,通过收集卫星信号来确定接收机的位置。
- 单点定位的精度受到多种因素的影响,包括卫星几何分布、大气延迟等。
2. 差分定位- 差分定位是通过与已知位置的基准站进行比较,从而提高定位精度。
- 差分定位主要包括实时差分定位和后处理差分定位两种方法。
- 差分定位广泛应用于测绘、地震监测等领域。
3. 精密定位- 精密定位是一种高精度的定位技术,可以实现厘米级甚至毫米级的定位精度。
- 精密定位主要用于大地测量、工程测量等需要高精度的领域。
三、导航系统工程1. 导航系统设计- 导航系统设计包括导航算法设计、导航协议设计等方面。
- 导航系统设计需要考虑系统的可靠性、稳定性以及对应用需求的适应性。
2. 导航系统集成- 导航系统集成是指将各个模块和硬件组合在一起,实现整体的导航功能。
- 导航系统集成需要考虑硬件和软件的相互配合,确保系统的正常运行。
3. 导航系统测试- 导航系统测试是为了验证系统设计和集成的正确性和可靠性。
GPS重点复习
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填空题1. 目前正在运行的全球卫星导航定位系统有GPS 和GLONASS 。
我国组建的第一代卫星导航定位系统称为北斗卫星导航定位系统,欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为GALILEO 。
2. GPS卫星发送的信号是由载波、测距码、导航电文三部分组成的。
3. 2000年5月初美国政府中止了已实施多年的SA 政策。
4. L1载波的波长约为19 厘米,L2载波的波长约为24 厘米。
5. GPS定位误差按误差的来源分类,跟卫星有关的误差有卫星星历误差、卫星钟差、相对论效应;跟信号传播有关的误差有电离层延迟误差、对流层延迟误差、多路径误差;跟接收机有关的误差有接收机钟差、接收机的位置误差、接收机的测量噪声。
6. 单站差分GPS按基准站发送的信息方式来分,可分为位置差分、距离差分。
7. 对流层延迟改正模型中的大气折射指数N与温度、气压、湿度等因素有关。
8、GPS观测值在卫星间求差后,可消除接收机钟差。
在接收机间求差后,可消除卫星钟差。
9. 全球定位系统是由空间部分、地面监控部分和用户部分组成的。
其中地面监控部分是由主控站、监测站、注入站、和通信及辅助系统组成的。
10、GPS观测值在卫星间求差后,可消除接收机钟差。
11 GPS卫星是采用二进制相位调制法来进行信号调制的。
12. 测码伪距观测值所受到的电离层延迟与总电子含量(TEC) 成正比,与信号频率的平方成反比。
13. 在接收机间求一次差后可消除卫星钟差参数,继续在卫星间求二次差后可消除接收机间的相对钟差参数,再在历元间求三次差后可消除双差整周模糊度参数。
判断题1. 接收机的接收通道采用平方律通道的优点是:可以获得测码伪距;可以获得导航电文;重建的载波是全波长的。
错2. C/A码的一个码元对应的码元宽度为29.3米。
错3. 导航电文的传输速率为50bit/s,以“帧”为单位向外发送,需要12.5分钟才能完整地播发一次。
对4. 单点定位中的DOP值与卫星的数量和几何图形以及观测值的精度有关。
GPS复习提纲
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GPS复习提纲1、目前的卫星导航定位系统有哪些?采用的定位原理是什么?子午卫星系统:原理(多普勒定位——观测距离差)GPS-GLONASS、GALILEO——距离交会北斗一代(被动式双向测距);北斗二代(距离交会)2、掌握GPS的系统构成及各个组成部分的特点。
(1)空间部分:21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星6个轨道面,平均轨道高度20200km,轨道倾角55 ︒,赤经相差60 ︒,周期11h 58min保证在24小时,在高度角15︒以上,能够同时观测到至少4颗卫星(2)地面监控部分监测站(5)主控站(1)注入站(3)(3)用户设备部分GPS接收机3、为什么要引入天球坐标系?P18天球坐标系是一种惯性坐标系,其坐标原点及各坐标轴指向在空间保持不变,用于描述卫星运行位置和状态。
而地球坐标系则是与地球相关联的坐标系,用于描述地面点的位置。
4、时间测量在GPS定位中的意义?常见的时间系统有哪些,其参考点是什么?1.GPS卫星作为一个高空观测目标,其位置是不断变化的。
因此,在给出卫星运行位置的同时,必须给出相应的瞬间时刻。
2. GPS定位是通过接受和处理GPS卫星发射的无线电信号来确定用户接受机至卫星间的距离,进而确定观测站的位置的。
因此,准确地测定观测站至卫星的距离,必须精密地测定信号的传播时间。
3.由于地球的自转,地球上点在天球坐标系中的位置是不断变化的。
(1)世界时系统恒星时---春分点参考点平太阳时---平太阳为参考点世界时---平子夜为零起算的格林尼治平太阳时(2)原子时:以物质内部原子运动的特征为基础。
原子时的起点:按国际协定取为1958年1月1日0时0秒(3)力学时:其中采用了时间参数T,该参数定义为力学时。
太阳系质心力学时地球质心力学时(4)协调世界时:采用原子时秒长,用跳秒(闰秒)的方法使协调时与世界时的时刻相接近,其差不超过1秒(5)GPS时间系统:时间基准:原子时AT1秒长。
gps完整版最新复习总结
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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 复习资料
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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。
GPS复习资料
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1、全球卫星定位系统简称GPS全称:global positioning system该系统由三大部分组成:GPS卫星星座(The GPS satellite constellation)(空间部分)地面监控系统(The ground monitoring system)(控制部分)GPS信号接收器(GPS signal receiver)(用户部分)控制部分(Control segment):master station(主控站) 、up-loading stations(注入站)、tracking stations(监控站)2、(P13)GPS卫星星座和子午卫星星座的基本参数:GPS的卫星数为24颗(The number of satellite GPS 24)轨道数为6个(The track number is 6)卫星高度(Satellite Altitude)为20200Km3、子午导航发展:Transit 工作方式子午导航1、历书(almanac)星历(ephemeris)的区别(P100)星历和历书的区别:星历(ephemeris)是计算卫星本身的精确位置(Ephemeris is accurate calculation of satellite position itself)历书(Almanac)是计算其他卫星的概率位置(The almanac is the probability of other satellite position calculation)2、(P63)三种近点角:偏近点角E(Eccentrci anomaly)、真近点角f(True anomaly)、平近点角M(Mean anomaly)3、六个轨道参数及其意义(65):4、(P69)星下点及其轨迹:当地球自西向东自转和卫星轨道平面进动时,卫星地迹在地图上表现为逐圈向西移动。
(When the earth's rotation from west to East and the satellite orbit plane precessed, satellite ground trace on the map for the performance of turn by turn westward movement.)5、(P85)GPS采用PRN编码PRN码——随机伪噪声码6、(P88)全面建成了24颗GPS卫星组成的工作星座。
GPS复习题
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GPS复习题一、名词解释导航:是引导某一设备,从指定航线的一点运动到另一点的方法极移:地球瞬时自转轴在地球本体内的运动历元:指定天球坐标或轨道参数而规定的某一特定时刻多路径效应:GPS接收机所收到GPS信号经由建筑物、水面或其它反射物表面反射抵达接收机天线的干扰信号。
经反射的信号路径增长了,其伪距存在系统偏差,致使定位结果不准。
整周模糊度:是在全球定位系统技术的载波相位测量时,载波相位与基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数周跳:是指在GPS全球定位系统技术的载波相位测量中,由于卫星信号的失锁而导致的整周计数的跳变或中断。
天线相位差:卫星天线几何中心与相位中心的偏差绝对定位:指测定测站点的地球质心坐标的卫星定位相对定位整数解:将平差计算按所得的整周未知数取为相近的整数,并作为已知数代入原方程,重新解算其他待定参数非整数解:不考虑整周未知数的整数性质,平差计算所得的整周未知数大地高:指从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离正高:该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离正常高:以似大地水准面为基准的高程系统高程异常:似大地水准面与参考椭球面之间的高差同步观测环:三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环二、简答题简述导航技术的发展历程。
GPS的前身是美国军方研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,1964年正式投入使用。
该系统用5到6颗卫星组成的星网工作,每天最多绕过地球13次,并且无法给出高度信息,在定位精度方面也不尽如人意。
然而,子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验,并验证了由卫星系统进行定位的可行性,为GPS的研制埋下了铺垫。
由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。
美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划,并于1967年、1969年和1974年各发射了一颗试验卫星,在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统,这是GPS精确定位的基础。
卫星导航相关知识点总结

卫星导航相关知识点总结1. 全球定位系统(GPS)是美国推出的卫星导航系统,由美国国防部建立和维护。
它由24颗工作卫星和数十颗备用卫星组成,这些卫星围绕地球轨道运行,每天两次完成环球飞行。
2. GPS系统的卫星通过其提供的信号,可以让接收设备计算出自己的位置、速度和精确时间。
接收设备可能是智能手机、汽车导航系统、船舶、飞机或其他类型设备。
3. GPS系统通过在卫星和接收设备之间的相对距离以及通过测定信号的传播时间来确定接收设备的位置。
这种计算需要至少使用三颗卫星的信号来进行,以确定接收设备的二维位置(经纬度)和至少四颗卫星的信号来计算三维位置(经纬度和海拔)。
4. GPS系统由地面控制站来监控和维护,这些控制站负责计算和传输卫星的轨道数据。
此外,GPS系统还包括了加密和抗干扰功能,以确保系统的安全和可靠性。
5. 欧洲伽利略卫星导航系统是欧洲空间局推出的卫星导航系统,旨在提供一个独立的全球定位和时钟系统。
伽利略系统计划将于2025年完全投入运行,目前已有数十颗卫星在轨道上运行。
6. 与GPS系统类似,伽利略系统通过其提供的信号,可以让接收设备确定自己的位置、速度和时间。
伽利略系统还提供更高的精确度和更好的覆盖,以及更强的抗干扰能力。
7. 除了GPS和伽利略系统,还有其他一些国家和地区也在发展自己的卫星导航系统,如俄罗斯的格洛纳斯系统、中国的北斗系统和印度的印度区域导航卫星系统。
8. 卫星导航系统应用广泛,包括军事领域的定位、导航、精确定位武器系统和军事通信;民用领域的汽车导航、船舶航行、航空航行、地图制图、勘探和定位等。
9. 尽管卫星导航系统提供了许多便利和可能性,但它们也存在一些限制和挑战,如对地形、建筑物和电磁干扰的影响、接收设备的成本和能耗。
总之,卫星导航系统是一项极其重要的技术,在现代社会中起到了不可或缺的作用。
对于军事、民用、商业和科学研究领域来说,它们提供了精确的定位、导航和时间信息,为人类的生活和工作提供了便利和可能性。
GPS全球卫星导航考试复习资料
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一、主要1周跳产生的原因与探测修复方法:■原因:仪器线路的瞬间故障;卫星信号被障碍物暂时阻断;载波锁相环路的短暂失锁;无线电影响。
■修复方法:三差探测周跳法;用高次差多项式探测周跳法;卫星间求差法;残差分析;屏幕扫描法2、易产生周跳的因素和对待周跳的态度:因素:与GPS接收机的质量和野外观测环境密切相关。
态度:为了取得优良的成果,必须选择质量好的接收机、组织观测、选择良好的观测站和观测星座-环境。
3、WGS-84坐标系定义: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的零子午面和赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴构成右手坐标系。
4.GPS发展历程:1973年由美国国防部开始建立,称为全球定位系统(GPS),目的是用于美国军队的定位、导航、武器制导等。
拟定由(21+3)颗卫星组成。
到今天为止经历了4个阶段:1973.12~1978.2,理论研究阶段;1978~1989年2月14日为建设阶段;1990~1999为建成运行阶段,1993年满24颗,1995年达预定工作能力;2000年5月2日~2030为改进更新阶段。
从GPS的提出到1993年建成,经历了20年,实践证实,GPS对人类活动影响极大,应用价值极高,所以得到美国政府和军队的高度重视,不惜投资300亿美元来建立这一工程,成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。
5.GPS RTK的优势:工作距离长、精度高、效率高、经济而又不存在误差积累等优势应用于:建立或改善工程和城市控制网以及地形测量,道路测量,曲线测设及工程放样等方面。
◆能在现场实时求解流动站坐标、且能实时知道定位的精度(内符合精度);◆ 1拖N的作业模式(流动和基准站间有数据链),设置好基准站后,每个流动站仅需一人,大大提高工作效率,◆输入转换参数后可以进行WGS84坐标与本地要求坐标间的正确转换;用于放样精度高,且异常便捷6、UTC GPST 不一致的处理方法:GPST=UTC+1s*n-19s7、载波相位测量的基本原理和方法:8、基线解算完成后的成果分析(4个):观测值残差分析;基线长度的精度分析;双差固定解与双差实数解分析;9、观测文件标准化内容:记录格式标准化;记录项目标准化;采样密度标准化;数据单位标准化。
《GPS原理及应用》(第三版)期末复习重点
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《GPS原理及应用》(第三版)期末复习重点第1章绪论1.北斗卫星导航系统由三大部分构成:空间部分、地面部分、用户部分2.有源定位及无源定位3.RNSS无线电卫星导航服务(无源时间测距技术)RDSS无线电卫星测定服务(有源时间测距技术)4.北斗卫星导航系统的坐标系统采用了中国2000大地坐标系统(CGS20002),系统时间称为北斗时,属于原子时。
5.北斗卫星导航系统使用码分多址CDMA技术,在L波段和S波段发送导航信号,在L波段的B1,B2,B3频点上发送服务信号,包括开放的信号和需要授权的信号。
6.GPS系统主要由三大部分组成:空间星座部分、地面监控部分、用户设备部分7.GPS卫星的基本功能:①接收和储存由地面监控站发出的导航信息,接收并执行监控站发出的控制指令。
②在卫星上设有微处理机,可进行部分必要的数据处理工作;③通过星载铯钟和铷钟提供精密的时间标准;并向用户发送定位信息8.GPS卫星地面监控部分,包括:卫星监测站、主控站、信息注入站9.简述卫星定位系统相对于常规测量技术的特点①观测者之间无需通视②定位精度高③观测时间短④提供三维坐标⑤操作简便⑥全天候作业第2章 GPS定位的坐标系统及时间系统1.GPS定位测量中,采用两类坐标系:天球坐标系、地球坐标系天球坐标系是一种惯性坐标系2.天轴:地球自转轴的延伸直线3.天极:天轴与天球的交点Pn和Ps称为天极,Ps称南天极,Pn称北天极4.天球赤道面:通过地球质心M并与天轴垂直的平面天球赤道:赤道面与天球相交的大圆。
天球赤道是一个半径任意大的圆圈.5.天球子午面:包含天轴并通过地球上任意点的平面天球子午圈:天球子午面与天球相交的大圆。
6.时圈:通过天轴的平面与天球相交的半个大圆7.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,地球上观测者所见到太阳在天球上运动的轨迹8.黄赤交角:黄道面与赤道面的夹角,约为23.5°9.黄极:通过天球中心且垂直于黄道面的直线与天球的交点。
gnss复习题

gnss复习题GNSS复习题导语:全球导航卫星系统(GNSS)是一项重要的技术,它能够为人类提供高精度的定位、导航和定时服务。
在现代社会中,GNSS已经广泛应用于交通、航空、军事、测绘等领域。
为了更好地了解GNSS的原理和应用,下面将提供一些复习题,帮助大家加深对GNSS的理解。
一、选择题1. GNSS是指:a) 全球定位系统(GPS);b) 北斗导航卫星系统(BDS);c) 伽利略导航卫星系统(Galileo);d) 所有上述系统。
2. GNSS中的“S”代表:a) 卫星;b) 信号;c) 系统;d) 定位。
3. GNSS的基本原理是利用卫星发射的信号进行定位,其中信号的传播速度是:a) 光速;b) 音速;c) 电磁波速度;d) 无线电波速度。
4. GNSS定位的基本原理是通过测量:a) 卫星信号的强度;b) 卫星信号的频率;c) 卫星信号的到达时间;d) 卫星信号的相位。
5. GNSS定位中的“多普勒效应”是指:a) 卫星信号的频率会随着接收器的运动而发生变化;b) 卫星信号的相位会随着接收器的运动而发生变化;c) 卫星信号的强度会随着接收器的运动而发生变化;d) 卫星信号的到达时间会随着接收器的运动而发生变化。
二、判断题1. GNSS定位的精度只受卫星信号的传播速度影响,与接收器的性能无关。
( )2. GNSS定位的精度可以通过增加接收卫星的数量来提高。
( )3. GNSS定位的精度可以通过增加接收器的灵敏度来提高。
( )4. GNSS定位的精度可以通过增加接收器的天线高度来提高。
( )5. GNSS定位的精度可以通过增加接收器与卫星之间的距离来提高。
( )三、简答题1. 请简要介绍GNSS定位的基本原理和流程。
2. GNSS定位的精度受到哪些因素的影响?请列举至少三个因素。
3. GNSS定位在哪些领域有重要的应用?请举例说明。
4. GNSS定位存在哪些局限性和挑战?请简要描述。
湘教版高考地理一轮总复习第14章 地理信息技术 第三讲 全球卫星导航系统
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考点一
考点二
思维拓展·提能力
难点易错辨析
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应用领域 作用
救援
广泛应用于消防、救护、交通疏导、搜寻自然灾害及突发事故 中失踪人员、渔船救助等突发事件方面
①GNSS航海自主导航系统:向用户提供船舶的位置、航速、航
向和时间信息,也包括海图、航迹显示等。②港口管理和进港引
航海 导系统:主要用于港口、码头的船舶高度调整、进港船舶引导,
(2)接收 测地型接收机:用于精密大地测量和精密工程测量,定位精度高 机类型 授时接收机:利用 GNSS 卫星提供的高精度时间标准进行授时,
多用于天文台及无线电通信
考点一
考点二
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三、全球卫星导航系统的特点
能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间,并且具有全能性(陆地、
海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。
考点一
考点二
考点二 全球卫星导航系统的应用
[基础梳理]
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全球卫星导航系统最初用于军事目的,目前已扩展到以下领域: (1)军事、交通、测绘、救援、农业、旅游等部门和行业。 (2)监测地壳的微小移动,帮助预报地震。 (3)与GIS、RS结合,为资源调查、工程管理、精细农业等服务。
考点一
考点二
[归纳拓展]
情境问题诱思
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材料 中国国家GNSS技术研究中心首次借助GNSS高科技手段,为目 前正处于地壳活跃期的青藏高原进行了“体检”。科学家们经过10年的观 察,精确地测定出了目前青藏高原的垂直运动和水平运动的年平均速率。 测定结果表明,青藏高原地壳整体上在向北、向东运动。喜马拉雅块体以 每年大约3.4厘米的速率相对欧亚板块北偏东30 度左右的方向运动,隆升 的平均速率为每年8~12毫米;西藏块体以每年2.8厘米左右的速率相对欧亚 板块东北方向移动,隆升的平均速率为每年4~7毫米。这种运动速率的差 异,导致青藏高原现今地质构造应以南、北方向的挤压为主,东西方向的拉 张为辅。
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卫星导航技术
• • • • GPS基本概念、基本组成、基本原理、各组成部分的作用 卫星轨道参数基本定义、坐标系 GPS信号结构、信号组成 GPS导航电文
• SBAS基本原理(广域差分、完好性监视) • GBAS基本原理(局域差分、完好性监视) • ABAS基本原理(接收机自主完好性监视、组合导航)
–GPS现代化
• 信号功率 • L2上增加C/A码 • L1、L2上新增M码 • L5频率
导航电文:1帧=5子帧,1子帧=10字,1字=30位;50bps, 数据块I-星钟误差, 数据块II-星历, 数据块III-历书(25帧); 伪随机码:0、1概率相等,自相关特点; 1 当 nNt n 0,1,2, ; N 2
R 1 N
0
伪 码 测 距
原理:基准站和用户同时用GPS接收机接收卫星信号,基准站位
差 分 置已知,反算出误差,并发送给用户,用户利用修正量校 正,提高定位精度 分类:广域差分、局域差分 伪距差分、位置差分、载波相位差分
PBN及民航应用
–PBN基本概念(导航规范、导航设施、导航应用) –精度、完好性、连续性、有效性 –增强系统:
r
1
当 nt0
n不为零和N的整数倍时
P码周期(1周,0.1 1us/b ),C/A码1ms(1023码位,1us/b) 利用自相关特性测距 伪码测距:接收机自产生伪随机码与接收到的卫星信号相关 载波测距:接收机与卫星之间的载波个数
导 航 定 位
定位:四个方程求解 GDOP的含义,GDOP最小 影响定位精度的因素:GDOP,测距精度
现有卫星导航系统:GPS(美国,24/6/4,CDMA) GLONASS (俄罗斯,24/3/8,FDMA) GALILEO (欧洲,30/3/10,CDMA) 北斗(中国,35(30+5)/7,CDMA)
原理:四颗卫星位置、卫星与用户距离;位置计算
卫 星 位 置 轨道参数:轨道倾角,升交点赤经,近地点角, 真近点角(偏近点角、平近点角)、长半轴、扁率; 利用轨道参数计算卫星在WGS-84坐标系位置
接收机
天线:单极天线、微带天线、锥形(螺旋)天线等; 接收处理部分: 硬件部分:混频器(射频 组 成 中频)
处理回路
接 收 机
A/D转换 DLL:复制C/A码,测电波传播实现,解扩 PLL:复制载波,测多普勒频移,解调 DLL+PLL获取导航电文
GPS
软件部分:选星(GDOP) 导航计算 通道预分配及参数预估计 分类: 功能:导航、授时; 通道:单通道、多通道; 工作原理:伪码接收机、无码接收机 测距方式:伪码测距、载波位
•
• • • • •
GPS接收机基本原理、基本组成、各部分的原理、功能、各种回路
GPS误差产生原因、消除办法 差分 GPS基本原理、基本分类 GPS 改进与 GNSS ABAS SBAS GBAS基本原理 GALILEO BDS
系统组成
组 成 空中卫星:24颗(6/4),55º 倾角,T=11h58m,; L1=1575.42,L2=1227.6;P(1W)、C/A(1ms,1023码位)、 Y码(P+W), 导航电文 ; 发送有关数据 地面支持网: 监测站:数据采集,接收机、原子钟、气象传感器; 主控站:时间基准,导航电文形成,卫星在轨控制; 注入站:上传数据 用户接收机:导航定位,授时
误差及误差消除
与卫星有关的:星历:真实位置与广播位置,精密定轨 星钟:卫星原子钟与GPST,导航电文星钟修正参数 相对论效应:广义、狭义相对论,f=10.22999999Mhz 误 差 及 误 差 消 除 组 成 与传播路径有关:电离层:电离层离子,色散,误差模型,双频 对流层:对流层灰尘、水蒸气,非色散,误差模型 多径效应:建筑物、地面等折射,窄相关接收机、抑 多径天线、避开多径源 与接收机有关:钟差:接收机时钟,参数法 噪声误差: 通道间不平衡误差: 天线相位中心变化:相位中心、几何中心 SA、SA