GPS测量原理知识点总结

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1、简答题：1、1954年北京坐标系、2000国家大地坐标系、ITRF坐标框、WGS-84坐标系的定义，以及他们的区别和联系。P22—P26定义：北京54坐标系(BJZ54)，北京54坐标系为参心大地坐标系，大地上的一点可用经度L54、纬度M54和大地高H54定位，它是以克拉索夫斯基椭球为基础，经局部平差后产生的坐标系。CGCS2000是右手地固直角坐标系。原点在地心，Z轴为国际地球旋转局（IERS）参考级（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轴与Z轴和X轴构成右手正交坐标系。参考椭球采用2000参考椭球。ITRF

2、框架实质上也是一种地固坐标系，其原点在地球体系（含海洋和大气圈）的质心，以WGS-84椭球为参考椭球。WGS-84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系.坐标原点为地球质心,其地心空间直角坐标系的Z轴指向国际时间局（BIH）1984.0定义的协议地极（CTP）方向,X轴指向BIH1984.0的协议子午面和CTP赤道的交点,Y轴与Z轴、X轴垂直构成右手坐标系。对应于WGS—84大地坐标系有WGS—84椭球。区别：1.北京54，CGCS2000，WGS84,ITRF坐标都是是大地坐标，也就是我们通常所说的经纬度坐标，但是它们基于的椭球体不同。2.1954年北京坐

3、标系是采用常规的大地测量技术建立的二维参心坐标系。2000国家大地坐标系是三维地心坐标系统。国际地球参考框架ITRF是一个地心参考框架。WGS-84坐标系原点是地球的质心，它是一个地心地固坐标系。联系：坐标系统之间的转换包括不同参心大地坐标系统之间的转换、参心大地坐标系与地心大地坐标系之间的转换以及大地坐标与高斯平面坐标之间的转换等。所以1954年北京坐标系、2000国家大地坐标系、WGS-84坐标系之间是可以相互转换的。2、为什么说确定整周模糊度是载波相位测量中的重要问题？确定整周模糊度有哪些方法？P63—P64原因：整周模糊度（ambiguityof

4、wholecycles）又称整周未知数，是在全球定位系统技术的载波相位测量时，载波相位与基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数。载波信号是一种周期性的正弦信号，而相位测量又只能测定其不足一个波长的部分，因而存在着整周数不确定的问题，使得结算过程变得比较复杂。方法：（1）伪距法（2）经典方法分整数解和实数解两种（3）多普勒法（三差法）（4）快速确定整周未知数法（5）动态初始化法3、GPS的误差来源？P100来源分为：（1）卫星部分：星历误差、钟误差、相对论效应（2）信号传播：电离层、对流层、多路径效应（3）信号接收：钟的误差、位置误差、天线相位中心

5、变化（4）其他影响：地球潮汐、负荷潮4、GPS数据的处理流程是什么？P147—P1491、数据采集2、数据传输3、预处理4、基线解算5、GPS网平差。第一步数据采集的是GPS接收机野外观测记录的原始观测数据，野外观测记录的同时用随机软件解算出测站点的位置和运动速度，提供导航服务。数据传输至基线解算一般是用随机软件（后处理软件）将接收机记录的数据传输到计算机，在计算机上进行预处理和基线解算。GPS网平差包括GPS基线向量网平差、GPS网与地面网联合平差内容。整个数据处理过程可以建立数据库管理系统。5、全球正在使用的定位系统有哪些？他们的区别是什么？P2—P

6、10全球正在使用的定位系统有:俄罗斯GLONASS系统、中国北斗星系统、欧洲伽利略系统、美国全球定位系统（GPS）。区别：美国的GPS全球定位系统：码分多址、保密性好、防干扰、限民用精度。苏联的GLONASS全球导航卫星系统：频分多址，多条通道，按频率多少分布，有规则可行，规定民用通道。欧盟的GALILEO全球导航卫星系统：定位精度高、提供多信号、具有全球搜救功能。我国的北斗导航定位系统：双星快速定位，卫星少，投资少；具备短信通信功能；不能覆盖两级地区，赤道附近定位精度差；高动态及保密性不好。6、为什么要消除钟差？怎么消除？P109—P113钟差包括卫星

7、钟差和接收机钟差，它们属于系统误差。在GPS测量中，无论是码相位观测或载波相位观测，均要求卫星钟和接收机钟保持严格同步。卫星钟差：GPS卫星上所安装的原子钟的钟面时与GPS标准时间的误差。接收机钟差：接收机钟差是GPS接收机所使用的钟的钟面时与GPS标准时之间的差异。怎么消除：误差特性减弱措施星历误差在一定观测时间内呈系统性精密定轨；观测值求差星钟误差有系统性，也有随机性电文改正；观测值在接收机间求差相对论效应系统性生产时将钟频改变电离层与频率、电离层密度有关双频观测；模型改正；观测值求差对流层与卫星高度、与气象有关模型改正；观测值求差；测定气象多路径效

8、应与卫星方向、反射物有关注意选点、改进天线接收机钟误差系统性作为未知数；观测值星