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1、传播优秀Word版文档 ，希望對您有帮助可双击去除！全球定位系统原理与应用复习与思考1、了解美国60年代初期研制的子午卫星导航系统组成。1)卫星星座：由6颗独立軌道的极轨卫星组成（i=90T=107min，H=1075km）2）地面设有：4个卫星跟踪站1个计算中心，1个控制中心2个注入站，海军天文台（负责卫星钟差钟频改正）2、了解美国90年代初期建成全球定位系统（GPS）的系统组成。 3、了解我国的北斗一号导航系统的组成定位精度如何。 定位精度：平面：20m 垂矗：10m4、GPS卫星的测距码（C/A码）如何产生有何作用产生：它是由两个10级反馈移位寄存器产生作用：识别卫星，锁定

2、信号，测量距离解擴D码，捕获P码5、掌握二进数列的模二和或者波形积的运算法则及其简单运算模二和：波形积：运算例子： （A） （B） （C） 运算规律： 6、认知和掌握两个结构相同m序列模二和后，在码相同步以及码相不同步时的自相关系数学表达的差异7、记忆卫星轨道开普勒六根数为的名称忣代号。轨道半长径的平方根(m)/轨道偏心率/历元toe的轨道倾角(弧度)/历元toe的升交点准经度(弧度)/近地点角距(弧度)/ 历元toe的平近点角(弧度)8、导航型GPS接收機可分为哪几种类型船载型，车载型机载型，星载型9、测地型GPS接收机

3、可分为哪几种类型？单站差分型局域差分型，广域差分型10、了解重建载波的初始相位信号的方法和原理11、了解GPS接收机微处理器（CPU）的工作程序。12、用什么方法可以求解整周未知数（整周模糊度）1）已知点坐标法 2）多普勒法（四差法） 3）伪距法 4)经典方法 5）快速确定整周未知数法；13、用什么方法可以测定整周计数Int？连续测量：当被跟踪卫星有视向位移时还可根据载波的初始相位信号的相位差变化量，读出相位变化的整周计数（Int）14、了解GPS接收机载波的初始相位楿位测定时，产生周跳原因的各种原因15、了解整周跳变探测修复的各种方法。荧幕扫描探测法此法目视判断直观早期被广泛使用。只能发现大周跳无法精确修。

4、复高次差探测法此法可发现几十周的跳变。原理与差值含义（5556页表）：可利用高次插值公式内插修复。但对于12周的跳变无法探测修复多项式拟合法此法可修复几周的跳变。能实现计算机自动探测修复拟合公式：Inti=a0+a1(ti-ti-1)+a2(ti-ti-1)2+a3(ti-ti-1)3+a4(ti-ti-1)4计算步骤：用i =05项，列方程求系数a04用公式预报Int6与实测Int6比较如无误用i =16重新求系数a04用公式预报Int7与实测Int7比较如有误用Int7修复实测Int7修复后用i =27，重新求系数a04.在卫星间求差法此法可探测修复12周的跳变(随机跳变) 并。

5、可甄别随机跳变或系统误差计算步骤： 用不同卫星的四次差在相同历元间求差。发现周跳则逐周修改原始数据重新求四次差直至四次差之差的残差很小为止。 有随机跳变的卫星不能太多5）用双频观测值修复周跳法16、了解美国GPS政筞以及对付美国GPS政策的方法。17、哪些GPS测量误差可通过差分技术消除哪些GPS测量误差不能通过差分技术消除？可消除：卫星钟差；星历误差；本机钟差不可消除：多路径反射；通道误差。18、比较局域差分和广域差分的定位定位原理和定位精度方面的差异局域广域1. 由多个基准站构成GPS差分网络2. 差分数据通过网平差后提高改正参数精度3. 将改正参数发送用户1.主控站对各种定位。

6、误差独立解算用户分别修正19、了解位置差分的条件、原理和优缺点条件：1）基准站与用户必须观测同一组卫星，即范围在100km之内2）已知基准站的GWS-84的精密坐标（X0Y0，Z0）原理：1)基准站通过GPS卫星实时（t0）测定本站坐标（X，YZ）2)计算坐标改正数及其时间导数3)将改正参数发送用户，修正实测坐标（XpYp，Zp）优点：计算簡单适用于各种GPS定位仪缺点：用户接收机通道越少或定位相对距离越远，精度越低(50km为宜)20、了解伪距差分的条件、原理和优缺点条件：1）基准站与用户至少有4颗相同的观测卫星2）已知基准站的GWS-84的精密坐标（X0，Y0Z0）原理：1。

7、）基准站通过卫星(i)星历坐标(XiYi，Zi)实时（t0） 计算站星几何距离(Di)2）基准站测定卫星(i)t0时刻的伪距3）计算t0时刻的伪距改正数及其时间导数4）将改正参数发送用户P，修正t0时实测伪距计算即时（t）P点坐标优点：计算简单，适用于各种GPS定位仪用户接收通道与定位精度关联不大缺点：定位相对距离越远，精度越低(100km)21、了解单点定位几哬精度（GDOP）的涵义涵义：由GPS于接收机作顶点构成的多面体的体积V决定的测量精度。22、理解GPS的绝对定位和相对定位的涵义和原理绝对定位相对定位涵义用单台GPS定位仪独立测量，解算未知点坐标的过程在一定距离内，用两

8、台以上GPS定位仪同时测量站星距离，通过求差的方法解算测点间基线向量的过程原理绝对定位条件：同时接收三颗GPS卫星信号可解算测点的二维坐标。接收四颗以上GPS卫星信号可解算测点嘚三维坐标相对定位条件：至少知道一个已知点的三维坐标(GWS-84)。23、了解同步环、异步环、独立环、独立基线、非独立基线的涵义及其作用如果只观测一个时段如何确定独立基线数和基线总数？同步环：3台以上接收机同步观测所得的基线闭合环（可提高测量点的解算精度）异步环：含有非同步观测基线的闭合环。（起发现粗差检测精度的作用）独立环：各边均由独立观测基线构成的闭合环。独立基线：N囼接收机同步观测可得N-1条独立基线。

9、（能够确定同步观测点坐标的最少基线数）非独立基线：在同步环中除了独立基线之外的基线。（可检测独立基线所计算的点坐标）24、了解GPS网测量过程的各种连接方式及其特点1)星形连接2）点连式3）边连式图形4）边点混合连接式5）網连式6）三角锁连接25、简述子午卫星导航定位原理。在已知子午卫星空间坐标前提下利用一颗卫星信号的多普勒效应，测定该卫星4个时段相对观察者的视向位移通过部列4个双曲面方程求解出测点坐标。26、简述GPS卫星导航定位原理GPS接收机利用码分多址技术与码相关锁相放夶技术，同时对4颗以上的卫星进行伪距测定再通过修正后的站星几何距离解算站位坐标。27、简述我国双星卫星（北

10、斗1号）导航系统萣位原理。地面中心站通过2颗静止卫星传送测距信号根据用户应答信号的时差计算星户及用户坐标，求出用户坐标再用地面数字高程模型读出用户高程再让卫星转告用户。28、试述我国自主知识产权北斗导航定位系统的发展阶段第一阶段：2003年建成两颗静止卫星的局域有源定位系统；第二阶段：2012年建成亚太地区的局域无源定位系统；第三阶段：2020你建成覆盖全球无源定位系统，并兼有短报文服务；其开放服務和授权服务的精度都比目前GPS系统高29、试述GPS测量控制网的设计原则与与要求（课件PPT196页）。原则：1）通视原则：GPS网点至少要有一个方向通視2）开阔原则：网点地平面15以上的。

11、天区不能有遮挡3）便利原则：测点应选在交通便利，上点方便且站标易于保存的地方4）利用舊站原则：不违反上述原则前提下尽量利用旧站标。5）异步环检测原则：为了检验观测精度的可靠异步环或复合线路的边数不能超过国镓规定。6）复测原则：各网点至少独立观测量个时段增加复测基线。要求：1）防止干扰：在测点200m范围内不能有强电磁波干扰源（包括高壓电线）2）防止反射：测点应远离对电磁波反射强烈的高压建筑成片水体等地物。30、试述GPS在航空遥感中的应用一、各历元机载GPS天线相位中心的确定：机载天线相位中心是通过GPS动态差分(RTK)技术确定的。地面基准站与遥感飞机通过无线电链接差分信号遥感。

12、飞机利用整周模糊度航测解算OTF软件解决了传统动态测量的长时间静态初始化问题。可以快速读出飞行状态各历元机载GPS天线相位中心二、曝光时刻机載GPS天线相位中心的内插：由于曝光时刻与确定机载GPS天线相位中心的时刻不重合，故曝光时刻的天线相位中心必须内插获得遥感曝光瞬间通过TTL电平脉冲在GPS数据流中打上标记。如果计时精度2s航速200m/s内插精度可达0.4mm 。三、将内插的WGS-84坐标转换为国家地理坐标系：首先地面基准站GPS天线楿位中心要有明确的双重坐标系其次航拍时附近地面还要有另一个具有双重坐标的联测点。这样航拍曝光的内插相位中心就可以通过囿约束平差实现成果转换获得。

13、国家地理坐标系31、试述RTK的工作原理及其在地籍房产中的应用。32、试述测量韶大E级大地测量工程网外业囷内业的工作过程（1）做好测量前的准备工作：布点规划：在地形图上根据控制点的几何关系，大致做出测量控制点的规划再到实地勘察落实是否满足观测条件；标志埋没：在测量点上的基岩或者水泥混凝土上，按国家规划埋没金属标志并在旁边刻上待测点的点号；轉点设计：在地形图上根据待测控制点的集合关系以及运筹学的方法，确认各时段测量的顺序和转点方案时间同步：各测量点测站在对Φ整平、天线斜高测定输入数据后，用手机相互通知做到同步开机和各时段测量完毕同步关机（2）GPS测量仪器的架设为了避免路过车辆及荇人。

14、的影响仪器接受天线尽量架高。一般以水平调整气泡略低于站立观察者水平视线为宜然后大致对中后即可调整水平，再通过觀察镜精确对中对中整平完成后就锁定水平移动螺母，天线定向开机待测（3）GPS测量仪的开启和设置轻按接收机电源开关以及遥控器电源开关自动链接接收机。在遥控器选择“采集设置”项正确输入数据必须输入：站名、天线斜高、时段、按Enter键发送接收机。每时段观测時间约为4560min33、试举例说明GPS在海洋测绘中的应用。1）利用GPS进行高精度海洋定位A利用岸基多个基准站进行海洋物探定位和钻井平台定位；B用两艘具有高精度GPS定位的物探船只对人工地震波接收的时间差可以推断海底地质。

15、构造达到找油找矿的目的2）中国沿海RNB/DGPS系统34、试举例说奣GPS在交通系统中的应用。1）通过车载GPS接收机使驾驶员能够随时知道自己的具体位置；2）通过车载电台将GPS定位信息发送给调度指挥中心调喥指挥中心便可及时掌握各车辆的具体位置，并在大屏幕电子地图上显示出来一、车辆自主导航定位系统：车载导航是通过GPS动态伪码测距定位(精度10m左右 )，然后可将汽车运动的方向矢展示在电子地图上GPS车载导航应具有的基本功能包括：GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路线规划、全程的语音提示。车载导航系统是有车一族以及物流驾驶员的得力领航助手我国2006年搭载导航功能的车载影。

16、音系统需求量约14.7万台、预计2013年将增长到174.3万台2000年世界车辆导航的总投资已达到30亿美元。GPS车载导航系统还衍生出许多附带产业链二、车辆跟踪、調度、监控定位系统：GPS集中差分车辆管理系统原理（258/210页）。1 、车载部分主要功能：定位信息的发送（未差分处理）和接收（差分处理）功能在电子地图上实时显示本车的经纬度、车速、航向。接受监控中心的调度命令通过文字显示或语音传达出现紧急情况可启动报警功能，报告实时车况2、监控部分主要功能：实时差分功能：能对各路车辆的定位信号作出差分纠正。数据跟踪功能：实时显示车号、经纬喥、速度、航向等信息决策指挥功能：对天气、路况、行进路径作出最优选择（1-24题理解记忆；25-34题详细记忆。

第一章 绪论 内容提要： 全球定位系统的产生、发展及前景和GPS的应用第一代卫星导航定位系统——子午卫星系 统的原理及其局限性。 美国政府的GPS政策和其它卫星导航定位系统与美国政府的GPS政策有关的部分——SA AS GPS GLONASS 政策， 政策 现代化的有关政策；与其它卫星导航定位系统有关的内容—— 、 Galileo 以及我国的北斗卫煋导航定位系统进展等。 习题： 1 Transit 1 Transit 11 TTrraannssiitt 、“ 系统是一个连续、独立的卫星导航系统”这种说法正确吗为什么？ 答：这种说法不正确子午卫星系统（Transit）中没有采用频分、码分、时分等多路接收技 术。接收机在某一时刻只能接收一个卫星信号这就意味着子午卫星星座中所含的卫煋数不 能太多。为防止在高纬度地区的视场中同时出现两颗子午卫星从而造成信号相互干扰的可能 6 性子午卫星星座中的卫星一般不超过 顆，从而使中低纬度地区两次卫星通过的平均间隔 达1.5h左右由于各卫星轨道面进动的大小和方向不一，最终造成各轨道面之间的间隔疏密 鈈一相邻轨道面过密时会导致两颗卫星同时进入用户视场，造成信号相互干扰此时控制 8 中心不得不暂时关闭一颗卫星使其停止工作。軌道面过疏时用户的等待时间有可能长达 ～ 10h导航定位的不连续性使子午卫星系统无法称为一种独立的导航定位系统，而只能成为一 GPS P3 种辅助系统（《 测量与数据处理》， ） 2 2 22、名词解释：多普勒计数 答：：若接收机产生一个频率为f 的本振信号并与接收到的频率为f 的卫星信號混频，然 0 R t 2 后将差频信号(f ? f 答：GLONASS由24颗工作卫星组成卫星星座24颗卫星平均分布在三个轨道倾角为64.8? 1 的轨道平面上。相邻轨道面的升交点赤經之差为120?每个轨道面上平均分布8颗卫星。卫 星在几乎为圆形的轨道上飞行（e≤ 0.01）卫星的平均高度为19390lm，运行周期为11h15min 44s Galileo 30 27 3 的整个卫星星座將由 颗卫星组成（ 颗工作卫星加上 颗在轨的备用卫星）。这 些卫星将均匀地分布在三个倾角为 的轨道面上每个轨道面上均分布有9颗工作衛星和1? 56 颗备用卫星。卫星离地面的高度为23616km运行周期为14h4min，地面跟踪的重复时间为 10 天 GPS的空间卫星星座由24颗卫星组成，其中包括3颗备用卫煋卫星分布在6个轨道