gps测量原理及应用复习题

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1、GPS测量原理及应用一、名词解幷：春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道面与天球赤道的交点。真近点角：在轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距.升交点赤经：在地球平面上，升交点与春分点之间的地心夹角.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用的卫星运动.卫星星历：描述卫星运动轨道和状态的各种参数值，是计算卫星瞬时位置的依据，实质就是赋值后的轨道参数。广播星历：由接受导航电文获得的卫星星历.导航电文：用户用来定位和导航的数据基础，包括卫星星历、时钟改正、电离

2、层延时改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕获P码的信息.信号通道：卫星信号经由天线进入接收机的路径伪距：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占星距离.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：把测定载波传播时间t转化为测定载波传播过程中经历的向位移，通过时间和相位移之间的关系达到测距的目的.绝对定位：单点定位，利用GPS卫星和用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坐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基线的两端，同步观

3、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：接收机静置在固定测站上，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干涉时延效应。同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测.同步观测环：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，简称同步环.异步观测环：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，则称该多边形环路为异步观测环，简称异步环.独立观测环：由非同步观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环.二

4、、简答1.简述GPS在測绘工程中应用的优点有哪些？1.定位精度高；2.观测时间短；3.测站间无需通视；4.可提供三维坐标；5.操作简便；6.全天候作业；7.功能多，应用广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.接受地面站发来的导航电文和其他信号2.接受地面站的指令，修正轨道偏差并启动备用设备3.连续不断地向地面发送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

5、提供卫星的观测数据(1)GPS信号接收机捕获卫星信号，计算出测站的三维位置或三维速度和时间，达到导航和定位的目的1.天球直角坐标系是如何建立的？天球球面坐标系如何表示空间点的位置？球面坐标系原点与直角坐标系原点重合，位于地球质心0,以原点0至空间点P的距离r作为第一参数；以0P与0Z轴的夹角e作为第二参数(在实际工作中常以6=90°-9代替6作为第二参数)。第三参数a为Z0X平面与Z0P平面的夹角，自Z0X平面起算右旋为正。2.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=rsinacos

6、8IZ=rsin8'r=VX2+Y2+Z2a=arctanG)z8=arctan(/)3.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，可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，时瞬时极天球坐标系的坐标轴指向不断变化，不是惯性坐标系。固定极天球坐标系是三轴指向不变的坐标系。4.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)需要卫星与地面点的位置统一在一个坐标系内(2)需要采用空间直角坐标系，以便于天球与地球坐标系进行转换(3)天球

7、与地球坐标系的建立上拥有简便的变换关系定义一个空间直角坐标系条件：(1)坐标原点的位置；(2)三个坐标轴的指向；(3)长度单位.5.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定艾的协议地球极(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(IRP)方向，X轴为IERS的参考子午面(IRM)与垂直于Z轴的赤道面的交线，Y轴

8、与Z轴和X轴构成右手正交坐标系。&简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么？时间系统：尺度；原点时间尺度：周期运动；该周期是连续稳定的；该周期可观测和用实验复现.9.GPS时间系统是如何建立的？秒长采用原子时秒长，原点定义在UTC的1980年1月6日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？参数：椭圆长半径a,偏心率