gps原理及应用__复习资料

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1、第一章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

2、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G

3、PS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

4、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。3GPS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.试述GPS定位技术相对于传统测绘技术的特点1观测站

5、之间无需通视。但应保证观测站上方开阔。2定位精度高。目前在小于50km的基线上，相对定位精度可达1-2´10-6，在100km-500km的基线上可达10-6-10-7，随着观测技术和数据处理方法的改善，在大于1000km的基线上，相对定位精度可望达到10-8。3观测时间短。对于小于20km的短基线快速相对定位只需几分钟。4提供三维坐标。5自动化程度高，操作简便。测量员只需安装并开关仪器、量取仪器高、监视仪器工作状态和采集环境气象数据。而卫星的捕获、跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。6全天候作业。任何时间任何地点连续进

6、行，一般不受天气影响。第二章天球：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

7、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

8、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。右手系坐标：天球坐标系，协议天球坐标系，地球坐标系，协议地球坐标系，地球参心坐标系。左手系坐标：站心坐标系。协议天球坐标系转换到瞬时天球坐