GPS复习资料

1. 全球定位系统GPS：一种可以授时和测距的空间交会点的导航

系统，可为全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。

2. 静态定位：待定点位置相对其周围点为没有变化，其天线位置

处于固定不动的静态位置

3. 相对定位：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、

4. 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统原点地球质心的绝对位置

5. 周跳：在跟踪卫星过程中，由于某种原因计数器无法连续计

数，当信号重新被跟踪后，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。

6. 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

7. 异步环：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，则称多变形环路为异步观测环。同步环：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合

环。同步环之间的连接方式：点连式，边连式，网连式，点边混合连式

8. 卫星高度角：GPS卫星的观测时待GPS卫星升离地平线一定角

度才开始的，这个角度称为卫星高度角

9. GPS卫星定位星座：在用GPS信号导航定位时，为了解算测站

的三维坐标，必须观测4颗GPS卫星。 GPS卫星星座：由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成

10. 多路径效应：由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称

做多路径效应。多路径误差包括反射波和载波相位测量中的多路径误差。消弱其的方法有（1）选择合适的站址：测站应远离大面积平静的水面、测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中、测站应离开高层建筑物（2）对接收机天线的要求：在天线中设置抑径板、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

11. GPS卫星星历：某一时刻描述卫星运动轨道的信息，轨道参数

及其变率

12. 卫星星历误差：有星历所给出的卫星在空间的位置与实际位置

之差称为卫星星历误差。影响：对单点定位的影响大小取决与dρi的大小，广播星历误差对测量精度的影响一般可达到数米数

十米及对相对定位的影响。决方法有：建立自己的卫星跟踪网独立定轨、轨道松弛法、同步观测值求差

13. 轨道松弛法：在平差模型中把卫星星历给出的卫星轨道作为初

始值，视其改正数为未知数，通过平差同时求得测站位置及轨道的改正数的方法

14. 导航电文：由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的运

动轨道、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

15. GPS水准：利用GPS和水准测量成果确定似大地水准面的方

法。作用：精确计算各GPS 点的正常高H；求定高精度的似大地水准面计算方法有：绘等值线图法、解析内插法、曲面水合法

16. 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

球面的距离正常高：地面点沿铅垂线至似大地水准面的距离

高程异常：参考椭球面与似大地水准面的距离

17. 同步观测：两台或三台以上接收机同时对同一组卫星进行的观

测

18. 独立观测环：有独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简

称独立环

19. 差分动态定位：用两台接收机在两个测站上同时测量来自相同

GPS卫星的导航定位信号，用以联合测得动态用户的精确位置20. 对流层折射：GPS信号通过对流层时使传播路径发生弯曲，使

测量距离产生偏差的现象

21. 基准：是指用以描述地球形状的地球椭球的参数

22. 卫星定位基本原理：卫星导航定位系统，用无线电测距交会原

理，三个地面控制点交会出卫星位置，反之三颗已知空间位置卫星交会出地面未知点位置。

23. 简述GPS系统组成、作用及GPS系统特点。GPS系统包括三大

部分：空间部分-GPS；地面控制部分-地面监控系统；用户部分-GPS信号接收机。作用分别为a.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各种信息b.跟踪GPS卫

星，确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数，并通过注入站送往卫星c.测定从接收机至GPS卫星的距离，求出的三维位置、三维运动速度和钟差等地面监控系统包括1个主控站、3个注入站、5个监控站。GPS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；操作简便；全天候作业；功能

多，应用广

24. 主控站的主要作用？答：a负责、管理、协调地面监控系统各

部分的工作b根据各监测站送来的资料，计算预报工作卫星轨道和卫星钟改正数，并按规定格式编制成导航电文送往地面注入站c调整卫星轨道和卫星钟读数，卫星出现故障负责修复或启用备用卫星

25. 电离层折射误差及减弱电离层影响的措施？答：用信号的传播

时间乘以真空中光速而得到的距离就不会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。减弱措施：（1）

利用双频观测（2）利用电离层改正模型加以修正（3）利用同步观测值求差

26. GPS线性组合：GPS载波相位观测值可以在卫星间求差，也可

以在不同历元间求差各种求差法都是观测值的线性组合。接收机间求一次差，接收机和卫星间求二次差，接收机、卫星和观测历元间求三次差

27. 简述何为GPS伪距测量，写出伪距法定位的观测方程并解释式

中各项含义？由GPS伪距测量原理：接收机测得四颗以上

GPS卫星的伪距以及已知的卫星的位置，采用距离交会的方法求定接收机天线所在点的三维坐标及时钟改正数，所测伪距为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得出来的测量距离。观测方程为：[（Xs-X）+（Ys-Y）+（Zs-

Z）]-Cδt =ρ＇+δρ+δρ+δρ-Cδ 式中（Xs,Ys,Zs）为某历元卫星坐标， 卫星钟差改正数，ρ＇为伪距观测值，δρ、δρ分别为电离层改正和对流层改正，C 为光速，（X，Y，Z）、 分别为测站点坐标和接收机钟差改正数

28. 为什么采用码相关技术来确定伪距？答：GPS 卫星发射出的测

距码在一周期内每个码对应着一特定的时间，识别出每个码的形状特征，即用每个码的某一标志可推算出时延值τ进行伪距测量。但是每个码都带有随机误差，且信号传送也会产生变形。

因此推算来的时延值τ就会有较大的误差。因此采用码相关技术在自相关系数R(τ＇)=MAX 的情况下来确定信号的传播时间τ。排除了随机误差的影响，实质上就是采用了多个码特征来确定τ的方法

29. GPS 控制网数据处理的目的？答：对数据进行平滑滤波检验，

剔除粗差；统一数据文件格式并将各数据文件加工成标准化文件（如GPS 卫星轨道方程的标准化，卫星时钟钟差标准化等），找出整周跳变点并修复观测值；对观测值进行各种模型改正