GPS最全复习题答案.doc

试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。

1.空间星座部分：GPS卫星星座由24颗（3颗备用）卫星组成，分布在6 个轨馳，每啊腿4颗

1）接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令。

2）利用卫星上的微处理机，对部分必要的数据进行处理。

3）通过星载的原子钟提供精密的时间标准。

4）向用户发送定位信息。

5）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.地面监控部分：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:肋蕭辆緬腿線充頓藤瞧瓣顺醐贝聯斗，J胃制^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/P屋原子钟，均应与主驗源W雕测出期膽檻擗讎■入导航蚊，送A注A站；i醐纖道的卫星，使t沼预战九道运行；启用备用卫星代替失效工作卫星。

注入站：在播翻下，将曲效雕算糊制的卫腥历、钟差、导航电文械

包铺腊令等，注入卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。

3.用户设备部分：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。

试说明我国北斗导航卫星系统与GPS的区别

1）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 是全球导航定位囊充在胃飪何一点只要卫眉言号未被遮蔽或干忧都能接收^巨维^标数据。2）卫醐戀繼跡同的。

“北斗一号”右3颗，位于高度近3. 6万千米的地球同步轨道。

3）定位原理不同。

“北斗一号”是用户首先发射要刺醐f言号，通过通转麟麵制中心地画铺仲心浦出用户析雌置后再通过卫星答釧户，而GPS只需要4个卫星的位置信息，由用户接概/懈算出三维坐标，由于“北斗一本身是j隹导航系统，仅載颗星的观测信号尚不能定位，观测信号的获得需要具转发或收发信号功能，而通信功能是GPS不具备的。

简述地球人造卫星轨道运动所受到的各种摄动力

①地球引力场摄动力：地球体的非球性及其质量分布不均匀而引起的作力

②日月引力：日月引力引进的卫星位置摄动主要表现为一各长周期摄动

③太阳光压力:卫星在运行中将直接或间接受太阳光辐射压力的影响而使轨道产生摄动

④ 其他摄动力

a 固術朝及海洋潮汐摄动:固体潮和海洋潮汐将改变地球重力位对卫星产生 摄动加速度

上星发射的测距码信号经过t 秒传播后到达接收机时，接收机在自己的时 钟控制下产生一组结构完全相同的测距码一复制码，并通过延时器使艽延 迟时间t’将这两组测距码进行相关处理直到自相关系数R (t’)=1，使 接收机所产生的复制码与接收到的GPS 卫星测距码完全对齐，此时t’ =t.卫星至接收机的距离为t 与c 的积。 试述C/A 码和P 码的产生过程及特点

1)C/A 码：是由两个10级反馈移位寄存器组合而产生。 特点:码长较短，易于捕获，通1 捕获C/A 码所得信息，可以方厨甬获P 码脯 掷马);码元宽度较大，精度较底(粗捕获码)。

2) P 码：产生的原理与C/A 码相似，但更复杂。发生电路采用的是两组各

b 大气的摄动力:大气阻力对低轨道卫星特别敏鶴 试画图并用文字说明开普勒轨道6参数(轨iS 根

近地点 '熟b ：平面 升交点赤经Q

轨道倾角i

长半径a

偏心率e 近地点角距o

卫星过近地点的时刻t 。

赤道而 轨道椭圆中心 W 近地点角距

Q 升交鹿赤经 春分气 X 长半径

e 轨道偏心率

to 过近地点时刻 i 轨道倾角 升交点

由12级反馈移位寄存器构成。

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）。

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 t匕特，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。子帔4、5各卽5 页。子帧1、2、3和子巾贞4、5的每页构成一个主中贞。主巾贞中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什么是预报星历?什么是后处理星历？

【6、什么是广播星历？什么是精密星历？两者区别是什么？】

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）。

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1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ITI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丙移现象

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

极移：由于地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，因而地极点在地球表面上的位置是随时间而变化的，这种现象称为极移。

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原子时（AT） : 1967年国际计量委员会决定采用铯原子零场在基态的两个超精细能级结构间跃迁辐射频率9192631770个周期的时间间隔为1秒，这样长度的秒，定义为原子吋秒，以此为基准的时间系统，称为原子时。

力学时：根据行星在太m系中的运动所得到的时间称为力学时。协调世界时：为避免发播的原子时与世界时之间产生过大偏差，从1972年起采用的一种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的时间系统。（协调世界时的秒长等于原子时的秒长，当协调时与世界时的时刻差超过+/-0. 9秒（s）时便在协调时中引入一闰秒）

GPS时间系统：GPST,为精密导航和测量需要建立的专用时间系统，由GPS主控站的

原子钟控制，属于原子时系统，其秒长与原子时相同，但与国际原子时的原点不同