导航定位技术原理及应用__复习资料
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。
导航和定位技术的原理和应用
导航和定位技术的原理和应用随着现代科学技术的不断发展,各种导航和定位技术的应用范围越来越广泛。
从最基本的地图导航,到现代化的卫星定位系统,这些技术可用于汽车、手机、船只甚至飞行器的导航和定位。
在这篇文章中,我们将探究导航和定位技术的原理和应用,以及它们给我们带来的方便和便利。
一、导航和定位技术的原理导航和定位技术的原理基于全球定位系统 (GPS),是由美国空军开发的一种卫星导航系统。
GPS系统有24个卫星位于地球轨道上,同时发射无线电信号。
设备接收器接受这个信号并通过计算来确定物体在地球上的位置。
根据常规做法,在天空中至少能接收到3个卫星的信号,就可以确定地球上的位置。
而在更新的设备中,这个数目在5个卫星以上。
另外,众所周知,地球是一个巨大的磁场。
因此,磁动力学导航技术也应运而生。
磁动力学导航技术通过测量物体的地磁场和运动状态,从而通过计算和测量物体在空间中的运动轨迹来确定位置。
最后,惯性导航技术也是一种非常先进的技术,它利用了加速计和陀螺仪等传感器来测量物体的加速度和速度等信息,从而计算位置。
这种技术在飞行器导航中是最常用的技术之一。
二、导航和定位技术的应用GPS技术已经成为了各种导航和定位系统的重要组成部分。
从汽车导航系统、智能手机导航系统,到船舶和飞行器导航系统,都大量应用了GPS技术。
GPS技术不仅能够让我们精准地了解当前位置,还能帮助我们制定最佳路线和规划行程。
这也是为什么它成为了现代生活中一个不可或缺的技术。
汽车导航系统是GPS技术应用的一个最佳例子。
通过这个系统,我们只需输入目的地,汽车导航系统会自动规划最佳路线,并提供实时交通信息。
这些信息都是通过GPS技术实现的。
我们可以看到,GPS技术在现代交通系统中发挥着不可或缺的作用。
另外,GPS技术也被广泛应用于自动驾驶汽车技术中。
借助于LIDAR传感器和高精度地图数据,自动驾驶汽车可以自动识别和驾驶车辆,这正式基于GPS技术所实现的准确位置来完成的。
GPS原理与应用期末复习整理配图
第一章GPS相对于其他导航定位系统的特点:1)功能多,用途广;2) 定位精度高;3) 实时定位;GPS定位技术相对于常规测量技术的特点:1)测站间无需通视;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。
回答:全能性、全球性、连续性和实时性的也各1 分。
GPS系统组成: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。
地面监控部分:中心控制系统;实现时间同步;跟踪卫星进行定轨。
用户设备部分:接收并观测卫星信号;记录和处理数据;提供导航定位信息。
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——GPS 接收机。
空间部分:21颗工作卫星及3颗备用卫星组成,它们均匀分布在6个近似圆形轨道上。
地面监控系统:一个主控站、三个注入站和五个监测站。
监测站:是在主控站直接控制下的数据自动采集中心;主控站主要协调和管理地面监控系统工作;注入站:主要任务是在主控站的控制下将主控站推算和编制的卫星星历、种差、导航电文和其他控制指令信息等,注入到相应卫星的存储系统,并能检测注入信息的正确性。
用户设备部分:主要任务是接收卫星发射的信息。
GPS的应用前景:原理:在精密工程测量方面,利用GPS静态相对定位技术,布设精密工程控制网,应用:用于城市、矿区和油田地面沉降检测、大坝变形检测、高层建筑物变形检测、隧道贯通测量等精密工程。
前景:亦可用于加密测图控制点,应用GPS 实时动态定位技术测绘各种比例尺地形图和施工放样。
第二章天球: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。
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。
岁差:地球的形体接近一个赤道隆起的椭球体,在日月引力和其他天体引力对地球隆起部分的作用下,地球自转轴方向不再保持不变,使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象,在天文学中称为岁差。
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原理及其应用复习资料
GPS原理及其应用GPS概述系统构成: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定位原理:距离交会测距原理:被动式电磁波测距特点:全球覆盖、全天候、不间断、精度高常规定位方法的局限性需要事先布设大量的地面控制点/地面站无法同时精确确定点的三维坐标观测受气候、环境条件限制观测点之间需要保证通视受系统误差影响大,如地球旁折光难以确定地心坐标子午卫星系统及其局限性:系统缺陷卫星少,观测时间和间隔时间长,无法提供实时导航定位服务导航定位精度低卫星信号频率低,不利于补偿电离层折射效应的影响卫星轨道低,难以进行精密定轨GPS的发展简史:方案论证阶段全面研制和试验阶段实用组网阶段GPS在测量中的应用建立和维持全球性的参考框架板块运动和监测建立各级国家平面控制网布设城市控制网、工程测量控制网,进行各种工程测量在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用SPS –标准定位服务PPS –精密定位服务SA技术选择可用性AS技术反电子欺骗其它卫星导航定位系统:GLONASS全球导航卫星系统:开发者俄罗斯(前苏联)系统构成:卫星星座地面控制部分用户设备伽俐略(Galileo)卫星导航定位系统:Galileo卫星星座将由27颗工作卫星和3颗备用卫星组成,这30颗卫星将均匀分布在3个轨道平面上,卫星高度为23616km,轨道倾角为56°北斗卫星导航系统:“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。
空间部分包括两颗地球同步轨道卫星(GEO)组成。
GPS系统由三部分组成:空间部分地面控制部分用户设备部分GPS卫星星座:1.设计星座:21+3 2.21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星3.保证在每天24小时的任何时刻,在高度角15︒以上,能够同时观测到4颗以上卫星4.当前星座:28颗GPS卫星作用:1.接收、存储导航电文2.生成用于导航定位的信号(测距码、载波)3.发送用于导航定位的信号(采用双相调制法调制在载波上的测距码和导航电文)4.接受地面指令,进行相应操作 5.其他特殊用途,如通讯、监测核暴等。
导航定位知识点总结大全
一、导航定位的概念及基本原理1. 导航定位的概念导航定位是指在空间中确定和描述目标位置的过程。
在航海、航空、旅行以及军事活动等领域,导航定位都具有重要的应用价值。
2. 导航定位的基本原理导航定位的基本原理是通过一定的手段和方法确定目标的位置。
常用的导航定位方法包括地面标志物导航、星座导航(GPS)、惯性导航等。
这些方法都是依靠目标与地球空间中的参照物之间的相对关系来确定位置。
二、导航定位的技术与方法1. 地面标志物导航地面标志物导航是最古老的导航方法之一。
通过观察地面的山脉、河流、建筑物等自然或人工标志物,确定目标的位置和方位。
2. GPS导航系统全球定位系统(GPS)是一种基于卫星导航技术的导航定位系统。
它利用一组卫星和地面接收机组成的系统,可以精确确定接收机的位置、速度和时间等信息。
3. 惯性导航系统惯性导航系统是一种利用惯性传感器实时测量目标运动状态,计算目标位置和速度的导航方法。
惯性导航系统不依赖于外部参考物,可以在没有GPS信号的情况下进行定位。
4. 无人飞行器导航随着无人飞行器技术的发展,无人飞行器导航成为了一个热门的研究领域。
无人飞行器导航涉及自主飞行路径规划、避障、定点悬停等技术。
5. 水下导航水下导航是指在水下环境中进行目标定位和路径规划。
目前,水下导航系统主要依靠声纳、水下通信、惯性导航等技术手段进行定位。
6. 安全导航技术在航海、航空、交通运输、探险等领域中,安全导航技术是保障人员和物品安全的重要手段。
综合利用GPS、气象雷达、船舶警示系统等技术,可以实现对目标的安全导航。
1. 航海导航导航在航海领域中具有极其重要的作用,能够指导船只安全通行、选择最佳航线,同时也是海洋资源开发和海洋科学研究的重要工具。
2. 航空导航航空导航是民航和军航的基础。
航空导航技术的发展,不仅提升了民航的航班安全和运营效率,也推动了航空工业的进步。
3. 汽车导航汽车导航系统的普及,为车辆驾驶员提供了路线规划、交通状况、位置跟踪等服务,提高了驾驶的安全性和便捷性。
卫星导航与定位系统的技术原理与应用教程
卫星导航与定位系统的技术原理与应用教程导言:卫星导航与定位系统是一种基于卫星信号进行定位与导航的技术,具有广泛的应用领域,如航空、航海、交通、农业等。
本文将介绍卫星导航与定位系统的技术原理与应用,并提供一些使用教程。
一、卫星导航与定位系统的技术原理卫星导航与定位系统通常由以下组件构成:卫星星座、地面控制系统和用户设备。
1. 卫星星座:卫星导航与定位系统通过卫星星座提供信号。
目前,全球最常用的卫星导航系统是美国的GPS(全球定位系统),它由数十颗卫星组成,在地球轨道上提供全球覆盖。
其他常用的系统还包括俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo以及中国的北斗导航系统。
2. 地面控制系统:地面控制系统用于监控和控制卫星运行状态,确保卫星星座正常运作。
地面控制系统负责计算卫星的位置和时间信息,并向卫星发送相关指令。
同时,地面控制系统还负责与用户设备之间的通信。
3. 用户设备:用户设备是卫星导航与定位系统的最终使用者,通过接收和处理来自卫星的信号,获得自身的位置和时间信息。
用户设备通常包括卫星定位芯片、天线和相关的软件算法。
在运行过程中,卫星导航与定位系统的技术原理可以简要概括为以下几个步骤:1. 卫星发射信号:卫星以周期性发送信号的方式,广播自己的位置和时间信息。
2. 用户接收信号:用户设备接收到卫星发射的信号,通过天线将信号转换为电信号。
3. 信号处理:用户设备通过卫星定位芯片内部的算法对接收到的信号进行处理,包括解码和计算卫星与用户设备之间的距离。
4. 定位计算:用户设备接收到至少三颗卫星的信号后,可以通过三角定位的方法计算出自身的位置。
5. 导航:用户设备根据自身的位置和目标位置,计算出导航路线并提供导航指引。
二、卫星导航与定位系统的应用卫星导航与定位系统在现代社会中有广泛的应用,以下是一些主要的应用领域:1. 航空与航海:卫星导航与定位系统在航空和航海领域发挥着至关重要的作用。
它为飞行员和船长提供了准确的定位和导航信息,从而确保飞机和船只的安全。
GPS原理与应用复习重点
GPS原理与应用复习重点1.子午卫星系统释义:美国海军研发、开发、管理的第一代卫星导航定位系统,又称海军卫星导航系统。
原理:多普勒测量局限性:①.一次定位所需时间过长;②.不是一个连续、独立的导航系统;③.测量所需时间长,作业效率偏低;④.定位精度偏低。
2.SA技术(政策)——选择可用性释义:美国政府从其国家利益出发通过降低广播星历精度(ε技术)和使卫星钟频快速变化(δ技术)等方法,人为降低普通用户利用GPS进行导航定位时的精度。
3.AS技术(政策)——反电子欺骗释义: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。
这是美国国防部为防止敌对对P码进行电子欺骗和干扰而采取的一种措施,仅在特殊情况下启动。
4.全球卫星导航系统(GNSS)组成:①.美国——GPS;②.俄罗斯——GLONASS;③.欧盟——Galieo。
5.北斗卫星导航定位系统性质:区域性的有源导航系统。
特点:投资小;建成快;具有一定的通信能力。
组成及功能:①.空间部分:由2~3颗地球同步卫星组成。
负责完成地面中心控制站与用户终端之间的双向电信号中转。
②.地面中心站:连续发射无线电信号,接收用户终端的应答信号,完成所有用户定位数据的处理和交换工作,并将计算结果发给各个用户。
是整个导航系统的中枢。
③.用户终端:接收经卫星转发的来自地面中心站的测距信号,注入相关信息后,用上述频率向卫星发出应答信号,再由卫星转给地面中心站,以进行信号传播时间的量测和定位导航计算。
工作原理及作业流程:①.地面中心站向一颗卫星发射信号,卫星将该信号放大后再发给用户;②.用户终端接收到转发的信息后发出应答信号,分别经两个卫星中转传回地面中心站;③.地面中心转在接收到卫星中转的应答信号后,即可求出中心站→卫星1→用户→卫星1→中心站和中心站→卫星1→用户→卫星2→中心站的传播时间和距离。
由于中心站和两个卫星的位置是已知的,于是可以求出两个卫星分别到用户的距离,采用距离交会法能求出用户的平面位置;④.地面中心站再通过卫星将计算结果传给用户。
GPS导航技术的工作原理与应用
GPS导航技术的工作原理与应用GPS导航技术已经成为现代生活中不可或缺的一部分,它为人们提供了方便和精确的导航服务。
本文将介绍GPS导航技术的工作原理以及广泛应用的领域。
一、工作原理GPS导航系统由三个主要部分组成:卫星系统、控制与用户段,以及接收器。
1. 卫星系统GPS卫星以地球轨道为基础,通过广播无线电信号向地面发送位置和时间信息。
目前,全球有约30颗GPS卫星,它们以轨道分布在地球周围,确保至少有四颗卫星可以同时被接收器锁定。
2. 控制与用户段控制与用户段由地面站和控制中心组成。
地面站负责轨道纠正和钟差修正,以确保卫星发射的信号准确无误。
控制中心负责卫星的整体运行监控和管理。
3. 接收器接收器是用户使用的设备,它通过接收卫星发射的信号来计算用户的准确位置。
接收器收集至少四个卫星的信号,并利用这些信号的时间差来计算出位置。
接收器还可以提供导航指示和其他额外功能。
二、应用领域GPS导航技术在许多领域得到了广泛应用,下面将介绍其中一些主要应用领域。
1. 汽车导航汽车导航系统利用GPS技术可以提供车辆驾驶员准确的导航指示。
它们可以显示地图、路径规划和实时路况等信息,帮助驾驶员选择最佳路径并避免拥堵。
2. 航空和船舶导航GPS导航对于航空和船舶导航是至关重要的。
在航空领域,GPS被用于飞行导航、自动驾驶和飞行安全监控等方面。
在船舶领域,GPS 导航系统能够提供船舶的位置、速度和航向等关键信息,有助于船舶的安全导航。
3. 移动设备导航现代移动设备,如智能手机和平板电脑,通常都配备了GPS功能。
这使得用户可以利用这些设备进行户外导航、定位服务和位置共享等操作。
4. 物流和运输GPS导航技术在物流和运输行业中的应用非常普遍。
货车、列车和船只等运输工具可以通过GPS导航系统准确追踪和管理货物的位置,提高物流运输的效率和安全性。
5. 体育与健身一些运动和健身设备使用GPS导航技术来跟踪运动员的位置、距离和速度等信息。
gps的导航原理与应用
GPS的导航原理与应用1. GPS导航的基本原理•GPS是由一组卫星和接收设备组成的全球定位系统,用于确定地球上任何一个点的精确位置和时间。
•GPS导航系统基于三角测量原理,利用卫星之间的距离和位置信息来确定接收设备的位置。
•GPS接收设备通过接收卫星发射的信号,并计算信号传播时间和卫星位置,从而确定自身的位置。
2. GPS导航系统的组成与工作原理•GPS导航系统由以下几部分组成:–卫星系统:包括一组卫星在空间不同位置上运行,发送信号给接收设备。
–接收设备:用于接收卫星发射的信号,并进行信号处理和位置计算。
–控制站:用于监控卫星运行状态和调整卫星的轨道和时钟精度。
•GPS导航系统的工作原理如下:–接收设备接收卫星发射的信号,并通过多普勒效应计算信号传播时间。
–接收设备同时接收多个卫星的信号,并计算卫星和接收设备之间的距离。
–接收设备通过卫星位置和距离信息,使用三角定位原理计算自身的位置。
–接收设备还可以利用多个卫星的信号进行时间同步,提供精确的时间信息。
3. GPS导航系统的应用领域•GPS导航系统在以下领域中有广泛的应用:–汽车导航:GPS导航系统可以提供车辆的实时位置和导航指引,帮助司机准确导航。
–航空导航:GPS导航系统在飞机上的应用可以提供航空导航和定位服务,增强航空安全性。
–船舶导航:GPS导航系统可以帮助船舶进行航行定位和路径规划,提高航行安全性。
–旅游导航:GPS导航系统可以为旅行者提供导航指引和位置信息,方便旅行规划和探索。
–物流运输:GPS导航系统可以帮助物流企业实时跟踪货物位置,提高物流的效率和准确性。
4. GPS导航系统的发展趋势•GPS导航系统的发展趋势如下:–精度提升:随着技术的进步,GPS导航系统的精度将逐渐提升,使得定位更加准确。
–多模式导航:将GPS与其他导航系统结合,如GLONASS、北斗等,可以提供更多的卫星资源,增强导航的可靠性和精度。
–增强现实导航:利用GPS和虚拟现实技术结合,为用户提供实时导航指引和增强的现实体验。
GPS原理与应用复习资料(测绘03)
3 二维约束平差
(1)E0、E1、E2椭球
(2)E1椭球变换求二维基线向量 (3)E2椭球变换求二维基线向量
4 地面起算控制点选取原则
5 地面起算控制点兼容性分析
八、GPS水准
1 常用的高程系统
(1)大地高系统
(2)正高系统 (3)正常高系统
2 确定大地水准面的传统方法
(1)天文大地水准法 (2)天文重力水准法
Chapter 3 GPS定位系统信号和接收机 的基本工作原理
GPS卫星信号采用组合码调制技术(伪随机码扩频技 术) 组合码调制技术:将卫星导航电文(基带信号)经伪 随机码扩频技术成为组合码,再对L频段的载波进行BPSK 调制(正交调制)。 作 用:提高系统导航定位精度,使系统具有很高的抗 电子干扰能力和极强的保密能力。 分为二级调制:第一级是导航电文调制到测距随机码, 第二级是测距码调制到载波。
参照力学中数值计算的加权残差法,利用自组织原理选取薄板受离 散负载时的小挠度变形模型进行拟合。
4 常用的GPS高程拟合方法
(1)二次曲面拟合(n>6) (2)平面拟合(n=3)
(3)平移拟合(n<3)
Chapter 8 GPS定位技术的应用
1、在测量学中的主要应用:
大地测量、地球动力学的研究,地区性测量控制网的联测,海洋 测量,精密工程测量,工程变形监测和地籍测量等。
(4)异步观测环闭合差
(5)重复基线闭合差
3 双差固定解、双差浮点解
(1)双差固定解 (2)双差浮点解
六、GPS测量的周跳
1 周跳产生原因
1)由于顶空障碍物阻挡,造成卫星信号暂时中断;
2)由于电离层条件差、多路径效应和卫星高度过低等原因,造成卫星 信号的信噪比过低; 3)接收机软件发生故障,导致错误的信号处理。
详解导航与定位技术的原理与应用
详解导航与定位技术的原理与应用导航与定位技术是现代科技的重要组成部分,广泛应用于交通、航空、卫星导航等领域。
本文将详细解析导航与定位技术的原理与应用,包括全球定位系统(GPS)、惯性导航系统和增强现实技术等。
1. 全球定位系统(GPS)全球定位系统(GPS)是一种基于卫星的导航与定位技术,通过一组卫星和地面接收站的协作,能够提供全球范围内的三维定位服务。
GPS的原理基于三角测量的方法,即利用卫星和接收机之间的距离差异来计算位置。
GPS系统由多颗卫星组成,这些卫星围绕地球轨道运行,并向地面发射无线信号。
接收机接收到这些信号后,利用卫星信号的传播时间与接收时间之差来计算接收机与卫星之间的距离。
通过和多个卫星的距离计算,可以确定接收机的三维位置。
GPS技术在交通、旅游、航空等领域有着广泛的应用。
在交通领域,GPS可以用于车辆导航和交通管理。
司机可以通过GPS导航设备准确地找到目的地,并根据交通状况选择最优路径。
交通管理部门可以利用GPS跟踪车辆位置,实时了解交通流量和拥堵情况,从而做出相应的调控措施。
2. 惯性导航系统惯性导航系统是一种基于惯性测量原理的导航与定位技术,可以在没有外部参考的情况下确定物体的位置、姿态和速度。
惯性导航系统由陀螺仪和加速度计等传感器组成,通过测量物体的线性加速度和角速度来推断其位置和运动状态。
惯性导航系统的原理基于牛顿力学的运动方程。
加速度计可以测量物体在三个方向上的加速度,而陀螺仪可以测量物体的角速度。
通过对加速度和角速度的积分,可以计算出物体的位置、速度和姿态。
惯性导航系统在航空、导弹制导等领域有着广泛的应用。
在航空领域,飞行器上搭载的惯性导航系统可以提供精确的飞行姿态信息,帮助飞行员掌握飞行状态和飞行轨迹。
3. 增强现实技术增强现实技术结合了虚拟现实和现实世界的元素,通过计算机图形、定位和跟踪技术实现对真实场景的增强。
增强现实技术可以将虚拟信息与真实世界进行融合,提供丰富的交互体验。
gps复习资料
gps复习资料GPS复习资料导语:在现代社会中,全球定位系统(GPS)已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
无论是导航、交通管理还是户外探险,GPS都发挥着重要的作用。
为了更好地了解和应用GPS,以下是一些关于GPS的复习资料,希望对大家有所帮助。
一、GPS的基本原理GPS是由一组卫星、地面测控站和用户设备组成的系统。
卫星发射信号,用户设备接收信号并计算出自身的位置。
GPS的基本原理包括:1.卫星发射信号:GPS卫星会发射出精确的信号,包括时间和位置数据。
2.接收信号:用户设备接收到卫星发射的信号,并测量信号的传播时间。
3.计算位置:通过测量多个卫星信号的传播时间,用户设备可以计算出自身的位置。
二、GPS的应用领域GPS在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的GPS应用领域:1.导航和定位:GPS最常见的应用之一就是导航和定位。
无论是汽车导航、航空导航还是户外探险,GPS都可以帮助人们准确找到目的地。
2.交通管理:GPS在交通管理中也起到了重要的作用。
通过GPS,交通管理部门可以实时监控交通流量,优化交通信号灯的配时,提高交通效率。
3.农业和渔业:GPS在农业和渔业中也有广泛的应用。
农民可以利用GPS来精确测量土地面积,合理规划农作物的种植布局。
渔民可以使用GPS来定位鱼群的位置,提高捕鱼的效率。
4.科学研究:GPS在科学研究中也发挥着重要的作用。
科学家可以利用GPS来监测地壳运动、海平面变化等地球现象,为科学研究提供数据支持。
三、GPS的发展和挑战GPS作为一项先进的技术,经历了长期的发展和改进。
以下是GPS发展和面临的挑战:1.发展历程:GPS最早是由美国军方研发的,用于军事目的。
后来逐渐向民用领域开放,并得到了广泛应用。
2.精度提升:随着技术的不断进步,GPS的定位精度也在不断提升。
目前,高精度的GPS已经可以实现厘米级的定位精度。
3.多路径效应:GPS在城市等复杂环境中容易受到多路径效应的影响,导致定位误差增大。
gps原理与应用的考试
GPS原理与应用的考试一、GPS的原理1.GPS的全称为全球定位系统(Global Positioning System)。
2.GPS系统由一组卫星、地面控制系统和用户设备组成。
3.GPS基本原理是利用卫星发射的信号来测量接收器与卫星之间的距离,通过距离的三角定位来确定接收器的位置。
二、GPS的应用1.航空导航:飞机通过接收多个卫星信号来确定飞机的位置和航向,进行自动驾驶和导航。
2.汽车导航:汽车GPS可以提供实时导航、交通信息、道路限速等功能,帮助驾驶者选择最佳路线。
3.手机定位:现代手机配备了GPS芯片,可以提供定位、导航、运动轨迹追踪等功能。
4.物流和地图服务:物流公司可以通过GPS跟踪货物位置,地图服务提供商可以提供实时交通信息、地图导航等服务。
5.野外探险:GPS可以在户外活动中提供定位、导航、轨迹记录,提高安全性和便利性。
三、GPS的工作原理1.GPS系统由24颗卫星组成,这些卫星围绕地球轨道运行。
2.接收器同时接收多颗卫星的信号,并通过测量信号的传播时间来计算接收器到卫星的距离。
3.GPS接收器必须接收到至少4颗卫星的信号才能进行三角定位计算。
4.接收器根据距离计算出的信息,通过数学模型来确定自身的位置坐标。
四、GPS的精度和误差1.GPS的精度受到多种因素的影响,包括信号传播时间、卫星的位置、接收器的误差等。
2.天线位置和周围环境也会对GPS的精度产生影响。
3.GPS的精度通常在几米到几十米之间,但在某些情况下可能会更高或更低。
4.GPS的误差来源包括信号传播延迟、大气层影响、卫星时钟不准等。
五、GPS的未来发展1.高精度定位技术的发展,使得GPS在农业、地理测绘、无人机等领域的应用得到了拓展。
2.GPS与其他导航技术的融合,如惯性导航、地图数据等,将提高导航的精度和可靠性。
3.载人航天和深海探测等领域对高精度定位系统的需求,将推动GPS技术的进一步发展。
六、GPS相关考点1.GPS信号的传播原理和测量方法。
卫星导航定位原理和应用技术
卫星导航定位原理和应用技术导语:在当今现代社会,卫星导航定位系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
通过卫星导航系统,我们可以轻松准确地确定自己的位置,从而实现交通导航、物流追踪、地质勘探等应用。
本文将详细介绍卫星导航定位的原理和应用技术。
一、卫星导航定位原理卫星导航定位系统是基于全球定位系统(GPS)或伽利略卫星等一系列导航卫星的基础上工作的。
它的定位原理可以简单地概括为三个步骤:测量距离、计算位置、确定准确位置。
1. 测量距离卫星导航定位系统中的接收器接收来自多颗卫星的信号,并通过计算信号的传播时间来测量接收器与卫星之间的距离。
这些距离测量是通过接收器和卫星之间的信号传输速度和传输时间来实现的。
2. 计算位置一旦测量到至少四颗以上的卫星距离,接收器就可以通过计算三维空间中的几何交汇点来确定其位置。
这个计算过程是通过卫星的精确位置和接收器与卫星之间的测距来实现的。
3. 确定准确位置当接收器确定了其相对于多个卫星的位置后,还需要考虑到钟差和大气延迟等误差因素,以进一步提高定位的精确性。
对于钟差误差,接收器需要校准通过卫星发送的时间信号和本地钟的差异。
而大气延迟则是通过接收器对信号的频率进行微小调整来补偿。
二、卫星导航定位应用技术卫星导航定位系统在许多领域中都得到了广泛的应用,下面将介绍其中几个主要的应用技术:1. 交通导航卫星导航定位系统在汽车导航、航空器导航和船舶导航等交通运输领域中起到了重要的作用。
通过实时接收卫星信号,导航系统可以提供准确的位置和航向信息,帮助驾驶员或船员选择最佳的路线和导航路径,从而提高交通运输的安全性和效率。
2. 物流追踪在物流行业,卫星导航定位系统可以实时追踪货运车辆的位置和运输情况。
通过将物流车辆配备定位设备,物流公司可以随时了解货物在运输过程中的位置和状态,并根据实时数据进行调度和优化物流运营。
3. 地质勘探卫星导航定位系统在地质勘探领域中也起到了重要的作用。
地质勘探公司使用卫星导航定位系统来确定野外勘探人员的位置,从而提高勘探效率和安全性。
全球定位导航系统原理及应用
全球定位导航系统原理及应用全球定位导航系统(Global Positioning System, GPS)是一种使用卫星和地面设备提供位置和时钟信息的技术。
GPS 系统在军事和民用领域都有广泛应用,如航空导航、航海、车辆管理、地理测量和远程定位等。
一、 GPS 原理GPS系统主要由三个部分组成:卫星系统、控制系统和用户设备。
卫星系统由24颗运行于轨道上的GPS 卫星和地面控制站组成。
控制系统负责卫星轨道的维护、信号传输、时间同步和时钟校准等。
用户设备则是接收到卫星发射的信号,计算出自身位置的设备。
GPS 系统的原理基于卫星通过广播包含定位信息的信号,用户设备通过接收这些信号从而得到自己的位置。
GPS 系统使用的是,当卫星向地球发射出一个信号时,它的信号会遇到大气、天气、建筑物等障碍物,从而使信号发生了偏差。
用户设备会接收到多个卫星发射的信号,通过比对不同卫星发射的信号,计算出自己的位置。
二、 GPS 应用1. 航空导航GPS 技术在飞行中的航空运输中起着至关重要的作用。
在飞行中,GPS技术能够为飞机导航、计算飞行时间、飞行里程和到达时间等信息,以及帮助飞机避免冲突和飞跃空域。
2. 地理测量和遥感GPS 技术在地理测量和遥感领域的应用范围非常广泛。
在地理测量中,GPS 技术可以为地图测量、地形绘制、地质调查和测量建筑物的高度、长度和宽度等提供精确的位置信息。
在遥感中,GPS 技术可以提供卫星描述的高质量地理信息来解决环境保护、资源管理和城市规划等问题。
3. 交通运输和车辆管理GPS 技术在交通运输和车辆管理领域已经广泛应用。
对于公路运输,GPS 技术可以为卫星监控、车辆调度、货物跟踪和有防盗报警功能等。
同时,也可以将GPS 技术用于交通信号控制和交通管理。
4. 军事和安全GPS 技术在军事和安全领域中得到了广泛的应用。
战争中,GPS 能够为士兵在战场上提供亚毫米级的精确定位和电子导航、坦克、飞机等设备的制导等。
GPS原理与应用复习资料、课后思考题要点
1、坐标转换需要那几个参数?七参数布尔莎模型:即X平移,Y平移,Z平移,X旋转(WX),Y旋转(WY),Z 旋转(WY),尺度变化(DM)。
若得七参数就需要在一个地区提供3个以上的公共点坐标对(即北京54坐标下x、y、z和西安80坐标系下x、y、z),可以向地方测绘局获取。
2、子午面、黄道、天球赤道面、天轴、春分点、升交点、升交点赤径几大参数的含义?天球:天文学等领域中,天球是一个想象的旋转的球体,理论上具有无限大的半径,与地球同心。
天空中所有的物体都想象成是在天球上。
与地球相对应,它有天赤道,天极。
子午面:与地球自转轴平行,或包含地球椭球体短轴的平面。
是量度经度的起始面或终止面,通过物点和光轴的截面称为子午面。
轴上物点有无数个子午面,而轴外物点只有一个子午面。
与子午面垂直相交的面称为弧矢面。
黄道:地球绕太阳公转的轨道平面与天球相交的大圆。
由于地球的公转运动受到其他行星和月球等天体的引力作用,黄道面在空间的位置产生不规则的连续变化。
但在变化过程中,瞬时轨道平面总是通过太阳中心。
这种变化可以用一种很缓慢的长期运动再迭加一些短周期变化来表示。
天球赤道面:天球赤道是把我们的天空想象成一个密闭的球,将我们地球的赤道投射到这个天球上.天赤道有无限的直径和周长.天轴:将地轴无限延长,所得到的直线叫天轴,当然,天轴也是一根假想的轴。
天轴与天球的交点就叫天极,和地球上北极所对应的那一点叫北天极,或天球北极;和地球上南极对应的那一点叫南天极,也称天球南极.春分点:从地球上看,太阳沿黄道逆时针运动,黄道和赤道在天球上存在相距180°的两个交点,其中太阳沿黄道从天赤道以南向北通过天赤道的那一点,称为春分点,与春分点相隔180°的另一点,称为秋分点,冬至后,太阳从南向北移动,在春分那一天通过这一点。
太阳分别在每年的春分(3月21日前后)和秋分(9月23日前后)通过春分点和秋分点。
升交点:卫星自南向北运动,卫星轨道上升段和赤道面的交点升交点赤径:含地轴和春分点的子午面与含地轴和升交点的子午面之间的交角3、岁差、章动的含义岁差:地轴绕着一条通过地球中心而又垂直于黄道面的轴线的缓慢圆锥运动,周期为26000年,由太阳、月球和其他行星对地球赤道隆起物的吸引力所造成,结果是春分点逐渐向西移动。
GPS导航定位技术的基本原理与使用方法
GPS导航定位技术的基本原理与使用方法在现代社会中,GPS导航定位技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是出行导航,还是物流追踪,GPS技术都起到了重要的作用。
本文将介绍GPS导航定位技术的基本原理和使用方法,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、GPS导航定位技术的基本原理GPS全称为全球定位系统(Global Positioning System),它是一种利用地球上的卫星系统来提供准确的定位和导航服务的技术。
GPS系统由一组卫星、地面控制站和用户设备组成。
卫星以固定的轨道绕地球运行,通过无线电信号将定位信息传输到地面控制站。
地面控制站负责监控和控制卫星的运行,同时计算用户设备的位置信息。
用户设备通过接收卫星发射的信号,并通过内置的计算机处理定位信息并显示给用户。
GPS导航定位技术的基本原理可以简单概括如下:1. 三角定位原理:GPS系统利用三角定位原理来确定用户设备的位置。
用户设备同时接收到至少三颗卫星发射的信号,通过测量信号的传播时间和卫星的位置信息,计算出用户设备与每颗卫星之间的距离。
由于卫星的位置是已知的,因此通过测量的距离可以得出用户设备的位置。
2. 时差测量原理:由于信号在空间传播时会经历一定的时间延迟,为了准确计算距离,GPS系统需要测量信号的传播时间。
用户设备和卫星之间的时间差可以通过测量信号的传输时刻和接收时刻来计算。
3. 卫星轨道校正:为了保证定位的准确性,GPS系统会对卫星的轨道进行校正。
地面控制站通过测量卫星的运动和位置信息,计算出轨道校正值,并将其传输到卫星上。
二、GPS导航定位技术的使用方法1. 准备:使用GPS导航定位技术前,首先需要准备一台GPS设备。
现在市面上有各种类型的GPS设备,如便携式导航仪、手机APP等。
根据个人需求和喜好选择一款适合自己的设备。
2. 定位:打开GPS设备,并确保设备处于开放空旷的区域,以便接收卫星信号。
设备会自动搜索附近的卫星,并计算出当前的位置信息。
《GPS原理及应用》(第三版)期末复习重点
《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。
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1试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。
(1) 空间星座GPS卫星星座由24颗(3颗备用)卫星组成,分布在6个轨道内,每个轨道4颗。
基本功能:接收和存储由地面监控站发出的导航信息,接收并执行监控站的控制指令;利用卫星的微处理机,对部分必要的数据进行处理;通过星载原子钟提供精密时间标准;向用户发送定位信息;在地面监控站的指令下,通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。
(2) 地面监控地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成,包括5个监测站,1个主控站,3个信息注入站。
监测站:对GPS卫星进行连续观测,进行数据自动采集并监测卫星的工作状况。
主控站:协调和管理地面监控系统,主要任务:根据本站和其它监测站的观测资料,推算编制各卫星星历、卫星钟差和大气修正参数,并将数据传送到注入站;提供全球定位系统时间基准;各监测站和GPS卫星原子钟,均应与主控站原子钟同步,测出其间的钟差,将钟差信息编入导航电文,送入注入站;调整偏离轨道的卫星,使之沿预定轨道运行;启用备用卫星代替失效工作卫星。
注入站:在主控站控制下,将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等,注入到相应卫星的存储系统,并监测注入信息的正确性。
(3) 用户设备由GPS接收机硬件和数据处理软件以及微处理机和终端设备组成。
GPS接收机硬件主要接收GPS卫星发射的信号,以获得必要的导航和定位信息及观测量,并经简单数据处理而实现实时导航和定位。
GPS软件主要对观测数据进行精加工,以便获得精密定位结果。
2试说明我国北斗导航卫星系统与GPS的区别一是使用范围不同。
“北斗一号”是区域卫星导航系统,只能用于中国及其周边地区,而GPS是全球导航定位系统,在全球的任何一点只要卫星信号未被遮蔽或干扰,都能接收到三维坐标数据。
二是卫星的数量和轨道是不同的。
“北斗一号”有3颗,位于高度近3.6万千米的地球同步轨道。
三是定位原理不同。
“北斗一号”是用户首先发射要求服务的信号,通过卫星转发至地面控制中心,地面控制中心计算出用户机的位置后再通过卫星答复用户,而GPS只需要4个卫星的位置信息,由用户接收机解算出三维坐标,由于“北斗一号”本身是二维导航系统,仅靠2颗星的观测信号尚不能定位,观测信号的获得需要具有转发或收发信号功能,而通信功能是GPS不具备的。
3 GPS相较其他导航定位系统的特点1.功能多,用途广.可以用于导航,测时,测速,测量及授时.2.定位精度高.3.实时定位.天球:以地球质心为中心,半径r为任意长的一个假想的球体。
大地经纬度:大地经度是指通过参考椭球面上某一点的大地子午面与本初子午面之间的二面角,大地纬度是指过参考椭球面上某一点的法线与赤道面的夹角天文经纬度:天文经度是指本初子午面与过观测点的子午面所夹的二面角,天文纬度是指过某点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。
黄道:地球公转的轨道面与天球相交的大圆即地球绕太阳公转时,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赤经:从春分点沿着天赤道向东到天体时圈与天赤道的交点所夹的角度赤纬:从天赤道沿着天体的时圈至天体的角度岁差:在日月引力和其他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,使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象章动:在日月引力等因素的影响下,瞬时北平天极将绕瞬时平北天极产生旋转,形成椭圆轨迹,其长半径约为9.2’’,周期约为18.6年的现象世界时系统:是以地球自转为基准的一种时间系统。
包括恒星时,平太阳时,世界时。
原子时:以物质内部原子运动的特征为基础的时间系统。
世界时:以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳称为世界时天球坐标系:原点位于地球质心,z轴指向天球的北极,X轴指向春分点,y轴垂直于XOZ面。
中国“北斗一号”系统实施情况20世纪79年代末,我国开始积极探索适合我国国情的卫星导航定位系统的技术途径和方案;1983年,“两弹一星”功勋奖章获得者陈芳允院士和合作者提出利用两颗同步定点卫星进行定位导航的设想;1989年,我国利用通信卫星开展双星定位演示验证试验,证明了北斗卫星导航试验系统技术体制的正确性;1994年,我国启动北斗卫星导航试验系统建设,先后成功发射了4颗“北斗一号”导航试验卫星,在此基础上建成了中国北斗卫星导航试验系统(北斗一代).轨道:卫星在空间运行的轨迹.卫星轨道参数:描述卫星位置及状态的参数.码:是一组二进制的数码序列。
比特是码的度量单位。
随机噪声吗:码元幅值是完全无规律的码序列。
是一种非周期序列,无法复制。
试述C/A码和P码的特点(二者均属伪随机码)1)C/A码特点:码长较短,易于捕获,通过捕获C/A码所得信息,可以方便捕获P码(捕获码);码元宽度较大,精度较底(粗捕获码)。
2)P码特点:多通过C/A码捕获,码长更短,周期长,精度高,用于较精密导航和定位(精码)。
导航电文(D码):使用户用来定位和导航的数据基础。
试述导航电文的组成格式导航电文是二进制码,依规定格式组成,按帧向外播送。
每帧电文含有1500比特,播送速度50bit/s,每帧播送时间30s。
每帧导航电文含5子帧,每子帧含10字,每字30比特,每子帧300比特,播发时间6s。
子帧4、5各含25页。
子帧1、2、3和子帧4、5的每页构成一个主帧。
主帧中1、2、3的内容每小时更新一次,4、5的内容仅当给卫星注入新的导航电文后才更新。
导航电文组成内容:遥测码位于各子帧的开头,用来表明卫星注入数据的状态;转化码位于每个子帧的第二个字码,提供用户从捕获的C/A码转换到捕获的P码的Z计数。
第一数据块位于第一子帧的第3-10字码,内容包括标识码、时延差改正、星期序号、卫星的健康状况、数据龄期、卫星时钟改正系数。
导航电文的第2、3帧组成数据块II,内容是GPS卫星星历,是GPS卫星为导航、定位播发的主要电文。
第4、5子帧是数据块III,内容包括所有GPS 卫星的历书数据。
卫星星历:描述卫星运动轨道的信息,即是一组对应于某一时刻的卫星轨道根数及其变率。
根据卫星星历可以计算出任一时刻的卫星位置极其速度。
什么是预报星历?什么是后处理星历?预报星历: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(广播星历或参星历)。
后处理星历:一些国家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而计算的卫星星历,它不包括外推误差(精密星历)。
俄罗斯GLONASS系统建设情况GLONASS 系统的建立可以被分为3个阶段:第一阶段:1983年-1985年,星座实验时期。
进行系统概念实验,轨道上仅有4-6颗卫星。
第二阶段:1986年-1993年,完成飞行实验验证,初始系统运行。
轨道上有12颗卫星,并展开了广泛的系统实验。
当时,俄罗斯进一步认为GLONASS系统是俄罗斯武器装备的组成部分,也是俄罗斯无线电导航规划的基础。
第三阶段:1993年-1995年,完成了24颗星的星座系统,系统投入运行,与此同时,俄罗斯宣布GLONASS具备了完全工作能力。
绝对定位:是以地球质心为参考点,确定接受机天线在WGS-84坐标系中的绝对位置。
原理:以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准,根据已知的卫星瞬时坐标,来确定用户接收机天线所处的位置。
相对定位:是指在协议地球坐标系中,确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置的定位方法。
静态定位:在定位过程中,接收机位置静止不动,是固定的。
动态定位:在定位过程中,接收机天线处于运动状态。
静态绝对定位:接收机天线处于静止状态下确定观测站坐标的方法。
静态相对定位:利用两台GPS接收机分别安置在基线的两端,同步观测相同的GPS卫星以确定基线端点在协议地球坐标系中的相对位置或基线向量。
中国北斗二代导航系统实施情况中国北斗导航系统(Compass Navigation Satellite System , CNSS)空间段计划由五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务系统建设分两个阶段:第一个阶段是建立区域系统:2009年、2010年前后发射12颗卫星,组成亚太地区上空的区域定位系统第二个阶段则是全球区域系统:用5年左右时间,发射18颗左右卫星,届时,我国北斗导航定位系统将实现全球定位试述GPS测量定位中误差的种类,并说明产生的原因(1)误差来源:与卫星有关的误差(卫星轨道误差、卫星钟差、相对论效应)、与传播途径有关的误差(电离层延迟、对流层延迟、多路径效应)、与接收设备有关的误差(接收机天线相位中心的偏差和变化、接收机钟差、接收机内部噪声)。
(2)a.卫星星历误差:由星历所给出的卫星在空间中的位置与其实际位置之差。
b.卫星钟差:卫星钟读数与真实的GPS时间之差。
c.相对论效应:相对论效应是由于卫星钟和接收机钟所处的状态(运动速度和重力位)不同而引起卫星钟与接收机钟之间产生相对钟误差的现象。
d.电离层折射:当GPS信号通过电离层时,信号的路径会发生弯曲,传播速度也会发生变化,所以用信号的传播时间乘上真空中光速而得到的距离就会不等于卫星至接收机间的几何距离,这种偏差叫电离层折射误差。
e.对流层折射:当GPS信号通过对流层时,信号的路径会发生弯曲,传播速度也会发生变化,所以用信号的传播时间乘上真空中光速而得到的距离就会不等于卫星至接收机间的几何距离,这种偏差叫对流层折射误差。
f.多路径误差:在GPS测量中,被测站附近的物体所反射的卫星信号(反射波)被接收机天线所接收,与直接来自卫星的信号(直接波)产生干涉,从而使观测值偏离真值产生所谓的“多路径误差”。
g.接收机钟误差:接收机钟读数与真实的GPS时间之差。
h.接收机的位置误差:特点–与对中、整平、量高有关。
i.天线相位中心的偏差与变化:天线相位中心与天线几何中心之间的差异。
j.其他误差:地球自转、地球潮汐什么是多路径效应效应,如何消弱其对GPS测量定位的影响?多路径效应:也称多路径误差,即接收机天线除直接收到卫星发射的信号外,还可能收到经天线周围地物一次或多次反射的卫星信号。
两种信号迭加,将引起测量参考点位置变化,使观测量产生误差。
在一般反射环境下,对测码伪距的影响达米级,对测相伪距影响达厘米级。
在高反射环境中,影响显著增大,且常常导致卫星失锁和产生周跳。
措施:(1)安置接收机天线的环境应避开较强发射面,如水面、平坦光滑的地面和建筑表面。
(2)选择造型适宜且屏蔽良好的天线如扼流圈天线。
(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。
其他.结合某一行业的应用,说明GPS应用的前景(选择其中的一个方面作答,详见PPT应用1-4)1测量:大地测量控制测量,空中三角测量,精密工程测量变形监测,期货测绘2交通领域:导航,公安交通系统3地球动力学和地震4气象5军事6农业7旅游和其他领域8石油物探测量及油田建设9工程建设10土地利用请论述3S之间的相互关系,结合实际说明3S集成的应用前景GIS------ RS:几何配准,辅助分类等;RS-----GIS:供更新区域信息GPS----- RS:提供定位遥感信息;RS----GPS:几何纠正,训练区域选择以及分类验证等。