gps卫星定位原理及其在测绘中的应用》复习材料

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时间:2018-11-06

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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

2、指向BIH1984.0定义的协议地球极(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,

3、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

4、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

5、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

6、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,Cuc;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

7、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

8、),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

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