东华理工gps测量原理及应用复习题

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1、一、名词解释：春分点：当太k'N在黄道上从天球南半球向北半球运行吋，黄道而与天球赤道的交点。真近点角：在轨道平面上卫S与近地点之间的地心角距.升交点赤经：4:地球平而上，升交点与春分点之叫的地心夹角.近地点角距：在轨道平面上近地点与升交点之间的地心角距.卫星无摄运动：只考虑地球质心引力作川的卫星运动.卫星星历：描述卫星运动轨道和状态的各种参数值，是计算卫星瞬吋位置的依据，实质就是赋值后的轨道参数。信号通道：卫星信号经由天线进入接收机的路径伪距测量：通过测定测距码得到站星距离的方法.载波相位测量：把测定载波传播吋间t转化为测定载波传播过程中

2、经历的I⑺位移，通过时M和相位移之间的关系达到测距的S的.绝对定位：单点定位，利用GPS卫星和川户接收机直接的距离观测值直接确定用户接收机天线在WGS-84少标系中相对于地球质心的绝对位置.相对定位：用两台接收机分别安置置在菽线的两端，同步观测相同的GPS卫星，以确定基线短点的相对位置或基线向量.静态定位：接收机静置在同记测站上，观测数分钟至2小时或更长时间，以确定测站位置的卫星定位。多路径效应：由于多路径的信号传播所引起的丁•涉吋延效应。同步观测：两台或W台以上接收机同时对同一组卫S进行的观测.异步观测环：迕构成多边形环路的所有基线向量

3、中，只耍有非M步观测基线向M，则称该多边形环路为异步观测环，简称异步环.独立观测环：由非M步观测所获得的®线向虽构成的闭合环，简称独立环.2.GPS定位系统有哪几部分组成的？各部分的作用是什么？(1)GPS卫星星座1.接受地而站发來的导航电文和其他信号2.接受地血站的指令，修正轨道偏差并启动备用设备3.连续不断地叫地而发送GPS导航和定位信号(2)地面监控系统主控站：收集数据；处理数据；监测协调；控制卫星注入站：将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器监测站：接收卫星信号，为主控站提供卫眾的观测数据(3)GPS信号接收机捕获卫星信号，

4、计算岀测站的三维位置或三维速度和吋问，达到导航和定位的0的4.试写出天球球面坐标与天球直角坐标的转换关系公式。X=rcosacos8Y=rsinacos6Z=rsinSr=VX2+Y2+Z2a二arctanf5.简述瞬时极天球坐标系与固定极天球坐标系的区别。瞬时极天球坐标系，即真天球坐标系，讨以方便地与地球坐标系相互变换，但由于真天极和真春分点方向不断变化，吋瞬吋极天球來标系的叱标轴指向不断变化，不是惯性坐标系。固定极天球坐标系是三轴指叫不变的嫩标系。6.GPS定位对坐标系有何要求？定义一个空间直角坐标系条件有哪些？要求：(1)需耍卫星与

5、地而点的位置统一在一个坐标系内(2)需要采川空间直角碓标系，以便于天球与地球坐标系进行转换(3)天球与地球坐标系的建立上拥有简便的变换关系定义一个空百角坐标系条件：(1)坐标原点的位置；(2)三个坐标轴的指向；(3)长度单位.7.简述WGS-84,CGCS2000空间直角坐标系是如何建立的？WGS-84:原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z,X轴构成右手坐标系.CGCS2000:原点在地心，Z轴为国际地球旋转局(IERS)参考极(1RP

6、)方向，X轴为1ERS的参考子午面(1RM)与乖直于Z轴的赤道面的交线，Y轴与Z轴和X轴构成右手正交坐标系。8.简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么？吋间系统：尺度；原点.时间尺度：周期运动；该周期是连续稳定的；该周期吋观测和川实验复现.9.GPS时间系统是如何建立的？秒长采川原子吋秒长，原点定义在UTC的1980年1月6曰0时与协调世界时对齐。10.开普勒轨道6参数分别是什么？各参数作用？椭圆长半径a,偏心率e;真近点角V;升交点赤经Q;轨道面的倾角i;近地点角距w。作用：(1)a,e确定了卫星轨道的形状和大小(2)Q,i确定了卫

7、星轨道T•面一地球体之叫的相关位置(3)w确定了轨道椭闕在轨道平而上的方位(4)V确定了卫星在轨道上的瞬时位a11.试述GPS卫星信号的内容及其作用？(1)载波——加载和传送码信号，其本身也是秉要的测量对象(2)测距码——测定站星距离(3)数裾码——确定卫ffi的瞬吋位置12.简述C/A码和P碍各自特点？C/A码:码元宽度较大，码长较短，易于捕获。结构公开，可供广大用户使用。P码：码元宽度较小，码长较长，不易捕获。结构不公开，供美军方及特权用户用。1.简述GPS接收机由哪几个单元组成的？信号通道作用？组成：GPS接收机天线单元、变频器及中

8、频放大器和电源。作用：（1）搜索卫星并牵引跟踪卫虽；（2）对广播电文数据信号实行接扩，解凋出广播电文；（3）进行站星距离测景。15.试述GPS单点定位原理，写出定位方程式.就是将飞行卫星的瞬时