gps 原理重点总结

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1、GPS知识点总结1.自1947年以来，GPS计划已经经历了方案论证、系统论证、生产实验三个阶段。2.目前全球定位系统有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的伽利略CALILEO系统及中国的北斗二代导航定位系统。3.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。4.GPS系统的特点：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。5.地球坐标系随同地球自转，可看作固定在地球上的坐标系，用于描述地面观测站的空间位置；天球坐标系与地球自转无关，用于描

2、述人造卫星的位置。6.GPS定位中常用的坐标系有瞬时极天球坐标系、平天球坐标系、平地球坐标系、坐标系的两种定义方式与协定坐标系。7.岁差：由于地球近似为旋转椭球，日月对地球的引力产生力距，从而使地球自转轴在空间产生进动，即地球自转轴的方向在天球上缓慢地移动。地球自转轴的变化引起与它垂直的赤道面的倾斜，从而使春分点变化。这种运动取决于日月地三者的相关位置，其结果是运动十分复杂。可以将运动分解为一个长周期变化和一系列短周期变化的叠加。地球自转轴长周期变化约25800年绕黄极一周。使春分点产生每年约50.2秒的长期变化称之为日月岁差。8.一系列短周期变化中振幅最

3、大约9秒，周期为18.6年，这些短周期变化统称为章动。9.春分点除因地球自转轴方向改变引起的变化还因黄道的缓慢变化而变化，称之为行星岁差。10.地球瞬时自转轴在地球上随时间而变，称为地极移动，简称极移。11.GPS广播星历是以WGS-84坐标系为根据而提供的。而实用的测量成果往往是属于某一国家坐标系或者地方坐标系。应用中必须进行转换12.CGS2000的建立使我国大地坐标框架的地心坐标精度由正负5米提高到了正负0.3米。13.GPS定位中分别与广播星历和IGS最终精密星历相对应的时间系统是协调世界时和原子时。14.通常用六个参数（a,e,v,w,Ω,i）来

4、描述GPS卫星的无摄运动，并把这组参数称为开普勒轨道参数。15.卫星受摄运动的各种作用力有地球引力、日月引力、太阳辐射压力、地球潮汐作用、大气阻力。16.GPS卫星导航电文是用户用来定位和导航的基础。它主要包括卫星星历、时钟改正、电离层延时改正、工作状态信息、以及CA码转换到捕获P码得信息。17.M序列的特性：均衡性、游程分布、移位相加特性、自相关函数、伪噪声特性。18.GPS接收机分为导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机。19.GPS接收机主要由GPS接收机天线单元、GPS接收机主机单元、电源三部分组成。接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存储

5、器、显示器组成。20.伪距测量：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出的量测值。21.载波相位测量的观测量是GPS接收机所接收的卫星载波信号与接收机本振参考信号的相位差。22.周跳：周跳出现和处理是载波相位中的一个重要问题，如果在卫星跟踪过程中，由于某种原因，如卫星信号被障碍物挡住而暂时中断，或者受无线电信号干扰造成失锁。这样，计数器无法连续计数，因此，当信号被重新跟踪时，整周计数就不正确，但不到一个整周的相位仍然是正确的，这种现象称为周跳。23.GPS绝对定位也叫单点定位，既利用GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值直接确定用户接

6、收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标系原点—地地球质心的绝对位置。伪距绝对定位的精度因子“DOP”他们所知的”DOP”有HDOP,VDOP,PDOP,TDOP,GDOP.。24.差分GPS可分为单基准差分，具有多个基准站的局部区域差分和广域差分三种类型。25.单基准差分按基准站发送的信息方式来分，可以分为位置差分，伪距差分，和载波相位差分三种。26.载波相位差分技术（RTK）是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。载波相位差分方法分为两类：一类是修正法，另一类是差分法。所谓修正法，即将基准站的载波相位修正值发送给用户，改正用户接收到得相位，在求解坐

7、标。所谓差分法，就是将基准站采集得载波相位发送给给用户，进行求差解算坐标。可见修正法属于准RTK,差分法为真正RTK。RTK可用于施工放样、测图。27.多基准站RTK技术(网络RTK)：是对普通RTK技术的改进。它是一种基于多基准站网络的实时差分定位系统，可克服常规RTK的缺陷，实现长距离RTK的定位。28.GPS测量误差按误差性质分为系统误差和偶然误差两类。误差来源有卫星部分（星历误差、钟误差、相对论效应）、信号传播（电离层、对流层、多路径效应）、信号接收（钟得误差、位置误差、天线相位中心变化）、其他影响（地球潮汐、负荷潮）。其中偶然误差主要包括多路径效

8、应，其他为系统误差。且系统误差是GPS测量的主要误差源。29.GP