《GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用》复习材料.docx

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1、《GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用》复习材料1、GPS概念：全球定位系统。2、GPS应用于导航定位的特点：①全球地面（范围内）连续覆盖；②功能多，精度高；③实时定位速度快；④抗干扰性能好，保密性强；⑤静态定位观测效率高；⑥应用广泛。3、GPS应用于测量的特点：①观测站之间无需通视，但其上空150°仰角范围内不能有障碍物（通视和网形）；②定位精度高；③提供三维坐标（平面和高程精度不一样）；④观测时间短，效率高；⑤操作简便，自动化程度高；⑥成本低，经济效益高；⑦全天候作业。4、WGS—84坐标系的定义：坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极

2、（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X构成右手坐标系。5、地面监控部分工作流程6、主控站、监控站和注入站的作用㈠主控站（1个，还有1个备用主控站）功能：（1）采集数据；（2）编辑导航电文：注入电文和星历，传送到注入站；（3）诊断功能：整个地面支撑系统和卫星的健康状况；（4）调整卫星：预定轨道、卫星调度和用备份卫星取代失效的工作卫星。㈡监测站（5个）作用：接收卫星数据，采集环境数据，存储并传送给主控站。㈢注入站（3个）作用：将导航电文注入GPS卫星,并监测其准确性。7、GPS卫星的导航电文主要内容：包含该卫星的星历，卫星工作

3、状况，系统时间，时钟改正，轨道摄动改正，电离层时延改正即电离层折射参数，大气折射改正，由C/A码捕获P码的信息，卫星的概略星历等导航信息。8、世界时（UT）、协调世界时（UTC）和GPS时（GPST）之间的关系：GPS时间系统简称GPS时，是以原子频率标准为基准，由主控站按照美国海军天文台的协调世界时（UTC）进行调整的，在1980年1月6日零时，是两个时系对齐，GPS时与UTC相似，都属于原子时，所不同的是协调世界时在年末（必要时在6月30日）可能通过跳秒来保持与世界时接近，而为保持导航的连续性，GPS时不能跳秒，若有必要，可由主控站对卫星钟的运行状态进行调整，即对卫

4、星钟的速度进行调整，是GPS时与世界时保持一致。9、GPS卫星编号方式：①顺序编号：按照GPS卫星的发射时间先后次序给卫星编号。②PRN编号：根据GPS卫星所采用的伪随机噪声码（PRN码）之不同而编号。③IRON编号：内部距离操作码，有美、加两国组成之北美空军指挥部给定的一种随机号，以此识别他们所选择的目标。④NASA编号：美航空航天局在其序列文件中给GPS卫星的编号。⑤国际识别号：第一部分表示该颗卫星的发射年代，第二部分表示该年中发射卫星的序列号，字幕A表示发射的有效负荷。10、定位星座：为了确定地面点三维坐标，至少需要四颗卫星，这四颗卫星叫做定位星7※※※※※资料仅

5、供参考，复习以书为主，资料若有问题，烦请指出纠正※※※※※《GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用》复习材料座。间隙段：当用到四至八颗卫星时，测得的结果精度不够。1、开普勒六参数及轨道摄动九参数⑴开普勒六参数：①卫星轨道长半轴的平方根a；②卫星轨道扁心率e；③参考时刻toe的轨道倾角i0；④参考时刻toe的升交点的准精度Ω0；⑤近地点角距ω；⑥参考时刻toe的平近点角M0。⑵轨道摄动九参数：①卫星平均运动角速度与计算值之差Δn，或称Δn为计算角速度的改正数；②升交点赤经的变化率ΩΩ-dot；③轨道倾角的变化率I（i-dot）；④升交角距的正余弦调和改正项之振幅Cus，Cu

6、c；⑤轨道倾角的正余弦调和改正项之振幅Cis，Cic；⑥轨道半轴的正余弦调和改正项之振幅Crs，Crc。2、GPS定位的基本原理：把卫星视为“飞行”的控制点，在已知其瞬时坐标（可根据卫星轨道参数计算）的条件，以GPS卫星和用户接收机天线之间（或距离差）为观测量，进行空间距离后方交会，从而确定用户接收机天线所处的位置。3、时延τ的测定（※个人觉得答案答到步骤b就行了！）7※※※※※资料仅供参考，复习以书为主，资料若有问题，烦请指出纠正※※※※※《GPS卫星定位原理及其在测绘中的应用》复习材料a）卫星依据自己的时钟发出某一结构的测距码u（t），该测距码经过∆t时间传播后到达

7、接收机，接收机接收到的测距码为u（t－∆t）；b）接收机在自己的时钟控制下产生一结构完全相同的复制码u'(t)，并通过时延器使其延迟时间τ，得到u'(t-τ)；c）两测距码在相关器进行相关处理，经积分器即可输出两信号间的自相关系数：Rt=1TTut-∆tu,(t-τ)dt，上式中T为长度周期（周期内的码元个数），在积分式中，直到两测距码的自相关系数R(t)=1为止，此时，复制码已和接收到的来自卫星的测距码对齐，复制码的延迟时间τ就等于卫星信号的传播时间∆t；d）将τ乘上光速c后即可求得卫星至接收机的伪距。7※※※※※资料仅供参考，复习以书