GPS期末考試復(fù)習(xí)題

1、GPS定位系統(tǒng)有哪幾部分組成的？各部分的作用是什么？空間部分GPS衛(wèi)星及其星座：（1）接收地面站發(fā)來的導(dǎo)航電文和其他信號(hào)；（2）接收地面站的指令,修正軌道偏差并啟動(dòng)備用設(shè)備；（3）連續(xù)不斷向地面發(fā)送GPS導(dǎo)航和定位信號(hào)。 地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)：主控站：（1）收集數(shù)據(jù) 收集本站及各監(jiān)測站獲得的各種數(shù)據(jù)；（2）處理數(shù)據(jù) 處理收集的數(shù)據(jù),按一定格式編制成導(dǎo)航電文；  （3）監(jiān)測協(xié)調(diào) 控制和協(xié)調(diào)監(jiān)測站、注入站和衛(wèi)星的工作；（4）控制衛(wèi)星 修正衛(wèi)星的運(yùn)行軌道,發(fā)送啟動(dòng)備用設(shè)備指令。 監(jiān)測站：接收衛(wèi)星信號(hào),為主控站提供衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)。注入站：將主控站發(fā)來的導(dǎo)航電

2、文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中。 用戶設(shè)備部分GPS信號(hào)接收機(jī)：捕獲衛(wèi)星信號(hào),(計(jì)算出測站的三維位置,或三維速度和時(shí)間)達(dá)到導(dǎo)航和定位的目的。簡述GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)？定位精度高；觀測時(shí)間短；測站間無需通視；可提供三維坐標(biāo)；操作簡便；全天候作業(yè)；功能多應(yīng)用廣。開普勒軌道6參數(shù)分別是什么？各參數(shù)作用？軌道橢圓長半徑a，軌道橢圓第一偏心率e：a ,e 確定軌道橢圓形狀和大小。  升交點(diǎn)赤經(jīng)，軌道面傾角i： , i 確定了衛(wèi)星軌道平面與地球體之間的相對定向。  近地點(diǎn)角距，確定軌道橢圓在軌道平面上的定向。 &

3、#160;真近點(diǎn)角V，v確定衛(wèi)星在橢圓上瞬時(shí)位置。何謂GPS衛(wèi)星星歷？衛(wèi)星星歷，就是描述有關(guān)衛(wèi)星軌道的信息。主要由一組對應(yīng)某一時(shí)刻（參考星歷）的軌道參數(shù)及其變率組成。GPS衛(wèi)星星歷包括（預(yù)報(bào)星歷）和（后處理星歷）兩種 試述GPS衛(wèi)星信號(hào)的內(nèi)容及其作用。內(nèi)容：GPS衛(wèi)星播發(fā)的信號(hào),包括載波、測距碼(包括P碼、C/A 碼) 、數(shù)據(jù)碼(導(dǎo)航電文)等多種信號(hào)分量,以滿足用戶導(dǎo)航、定位等需要。   作用：加載和傳送碼信號(hào),.0.。GPS衛(wèi)星信號(hào)由哪幾部分組成？各部分包含什么內(nèi)容？由載波、測距碼和導(dǎo)航電文三部分組成的。測距碼(包括 P碼、C/A 碼)導(dǎo)航電

4、文(包括 數(shù)據(jù)碼）載波（包括 波、波）（1）可運(yùn)載調(diào)制信號(hào)的高頻振蕩波稱為載波。GPS衛(wèi)星所用的載波有兩個(gè)：1L（11575.42zfMH=）和2L（21227.60zfMH=）； 2）測距碼是用于測定從衛(wèi)星至接收機(jī)間的距離的二進(jìn)制碼，包括C/A碼和P碼。 （3）導(dǎo)航電文是由GPS衛(wèi)星向用戶播發(fā)的一組反映衛(wèi)星在空間的位置、衛(wèi)星的工作狀態(tài)、衛(wèi)星鐘的修正參數(shù)、電離層延遲修正參數(shù)等重要數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼，也稱數(shù)據(jù)碼（D碼）簡述C/A碼和P碼各自特點(diǎn)？C/A碼：碼元寬度較大,碼長較短,易于捕獲。P碼：碼元寬度較小,碼長較長,不易捕獲。GPS接收機(jī)按不同標(biāo)準(zhǔn)分類有哪些？按GPS接收機(jī)的

5、用途分類：導(dǎo)航型接收機(jī)測量型接收機(jī)授時(shí)型接收機(jī)按GPS接收機(jī)的載波頻率分類: 單頻接收機(jī)雙頻接收機(jī)按GPS接收機(jī)的通道數(shù)分類: 多通道接收機(jī)序貫通道接收機(jī)多路復(fù)用通道接收機(jī) 按GPS接收機(jī)的工作原理分類: 碼相關(guān)型接收機(jī)平方型接收機(jī)混合型接收機(jī)干涉型接收機(jī)GPS定位方法的分類？GPS定位方法: 根據(jù)待定點(diǎn)位的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位。按定位的模式不同，可分為絕對定位、相對定位和差分定位。如何重建載波？其方法和作用如何？ 在GPS信號(hào)中由于已用相位調(diào)整的方法在載波上調(diào)制了測距碼和導(dǎo)航電文，因而接收到的載波的相位已不在連續(xù)，所以在進(jìn)行載波相位測量之前

6、，首先要進(jìn)行解調(diào)工作，設(shè)法將調(diào)制在載波上的測距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲取載波。重建載波一般可采用兩種方法：一是碼相關(guān)法，另一種是平方法。采用前者，用戶可同時(shí)提取測距信號(hào)和衛(wèi)星電文，但用戶必須知道測距碼的結(jié)構(gòu)；采用后者，用戶無須掌握測距碼的結(jié)構(gòu)，但只能獲得載波信號(hào)而無法獲得測距碼和衛(wèi)星電文。GPS定位的基本原理？測量學(xué)中的交會(huì)法測量里有一種測距交會(huì)確定點(diǎn)位的方法。與其相似，GPS的定位原理就是利用空間分布的衛(wèi)星以及衛(wèi)星與地面點(diǎn)的距離交會(huì)得出地面點(diǎn)位置。簡言之，GPS定位原理是一種空間的距離交會(huì)原理。GPS定位的實(shí)質(zhì)？就是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采?。臻g距 離后方

7、交會(huì) ）的方法，確定待定點(diǎn)的空間位置。什么叫周跳，如何探測和修復(fù)周跳？周跳（cycle clips）是指在GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)的載波相位測量中，由于衛(wèi)星信號(hào)的失鎖而導(dǎo)致的整周計(jì)數(shù)的跳變或中斷。試述GPS單點(diǎn)定位原理。單點(diǎn)定位（絕對定位）：是利用GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)之間的距離測量值直接確定用戶接收機(jī)天線在WGS-84坐標(biāo)系中相對于坐標(biāo)系原點(diǎn)地球質(zhì)心的絕對位置。又分為靜態(tài)絕對定位和動(dòng)態(tài)絕對定位。偽距定位的基本原理？在某一點(diǎn)上利用GPS 接收機(jī)同時(shí)測得接收機(jī)天線到至少四顆GPS衛(wèi)星的偽距，然后利用已知的衛(wèi)星位置坐標(biāo)和所測得的偽距觀測值采用距離交會(huì)的方法求出該點(diǎn)的三維坐標(biāo)和接收

8、機(jī)時(shí)間改正數(shù)。載波相位定位的基本原理？載波相位測量的管測量是GPS接收機(jī)所接受的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本振參考信號(hào)的相位差闡述單差、雙差及三差的原理，說明各自的特點(diǎn)。將直接觀測值相減，所獲得的結(jié)果被當(dāng)做虛擬觀測值，稱為載波相位觀測值的單差。在載波相位測量的一次求差基礎(chǔ)上繼續(xù)求差所獲得的結(jié)果被當(dāng)成虛擬觀測值，稱為雙差。對二次差繼續(xù)求差稱為三差。（  1）在接收機(jī)間求一次差：可以消除衛(wèi)星鐘差；接收機(jī)鐘差參數(shù)數(shù)量減少，但并不能消除接收機(jī)鐘差；衛(wèi)星星歷誤差、電離層誤差、對流層延遲等的影響也可得以減弱。 （  2）在接收機(jī)和衛(wèi)星間求二次差：衛(wèi)星鐘差被消去；

9、接收機(jī)相對鐘差也被消去；在每個(gè)歷元中雙差觀測方程的數(shù)量均比單差觀測方程少一個(gè)；參數(shù)較少用一般的計(jì)算機(jī)就可勝任數(shù)據(jù)處理工作。  （ 3）在衛(wèi)星、接收機(jī)和歷元間求三次差：在二次差的基礎(chǔ)上進(jìn)一步消去了整周模糊度參數(shù)，但這并沒有多少實(shí)際意義；三差解是一種浮點(diǎn)解；三差方程的幾何強(qiáng)度較差。一般在GPS測量中廣泛采用雙差固定解而不采用三差解，通常僅被當(dāng)做較好的初始值，或用于解決整周跳變的探測與修復(fù)、整周模糊度的確定等問題。何謂GPS觀測時(shí)段、同步環(huán)、異步環(huán)。觀測時(shí)段：測站上開始接受衛(wèi)星信號(hào)到觀測停止,連續(xù)工作的時(shí)間段，簡稱時(shí)段。同步環(huán)：三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測獲得的基線向量

10、所構(gòu)成的閉合環(huán)，稱同步環(huán)。異步環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán)。簡述RTK測量的基本思想。RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測量）基本思想：是以載波相位觀測量為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)差分測量技術(shù)。在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對所有可見GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)的跟蹤觀測，同時(shí)將觀測數(shù)據(jù)（載波相位觀測值及基準(zhǔn)站坐標(biāo)等）利用無線電傳輸設(shè)備實(shí)時(shí)的傳送給用戶觀測站。在用戶觀測站上利用GPS接收機(jī)對GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行接收觀測的同時(shí)，也通過無線電接收設(shè)備接收基準(zhǔn)站傳輸過來的觀測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位的原理，實(shí)時(shí)的計(jì)算并顯示用戶觀測站的三維坐標(biāo)及精度。GPS誤差來源都哪些

11、？、衛(wèi)星部分，信號(hào)部分，信號(hào)接收，其他影響。闡述GPS數(shù)據(jù)處理過程。數(shù)據(jù)處理過程大致分為GPS測量數(shù)據(jù)的基線向量解算、GPS基線向量網(wǎng)平差以及GPS網(wǎng)平差或與地面網(wǎng)聯(lián)合平差等幾個(gè)階段。 數(shù)據(jù)采集-數(shù)據(jù)傳輸-預(yù)處理-基線結(jié)算-GPS網(wǎng)平GPS應(yīng)用領(lǐng)域都有哪些？（1）大地控制測量，（2）精密工程測量及變形監(jiān)測。（3）航空攝影測量.（4）線路勘測及隧道貫通測量。（5）地形、地籍及房地產(chǎn)測量，（6）海洋測繪。（7）智能交通（8）地球動(dòng)力學(xué)及地震研究，（9）氣象信息，（10）航海航空導(dǎo)航，（11）農(nóng)業(yè)、林業(yè)、旅游及野外考察同步網(wǎng)間的連接方式有哪些？各自的特點(diǎn)及適應(yīng)的情況？ 1、點(diǎn)連接 特點(diǎn):連接效率高,

12、當(dāng)接收機(jī)數(shù)目較少(2、3臺(tái)),為推薦的連接方式;但 圖形強(qiáng)度較弱,極少有非同步閉合條件。 2、邊連接 特點(diǎn):比點(diǎn)連接效率低,但可靠性高, 在精確測量或接收機(jī)數(shù)較多(4臺(tái) 以上)時(shí),主要連接方式。 3、網(wǎng)連接 特點(diǎn):強(qiáng)度和可靠性高,但效率較低,接收機(jī)需4臺(tái)以上,高精度測量使用。 4、邊點(diǎn)混合連接 特點(diǎn):靈活、可靠性好,是理想的布網(wǎng)觀測方案。GPS控制點(diǎn)的選取原則和網(wǎng)形設(shè)計(jì)原則分別是什么？選點(diǎn)：（1）點(diǎn)位應(yīng)遠(yuǎn)離大功率的無線電發(fā)射臺(tái)和高壓輸電線-避免其磁場對衛(wèi)星信號(hào)的干擾。其距離前者應(yīng)大于200m,后者應(yīng)大于50m；（2）點(diǎn)位附近不應(yīng)有大面積的水域,或?qū)﹄姶挪ǚ瓷鋸?qiáng)烈的物體-以減弱多路徑效應(yīng)的影響；（3）點(diǎn)位應(yīng)便于安置接收設(shè)備且視場開闊的地方-在視場內(nèi)周圍障礙物的高度角,根據(jù)情況一般應(yīng)小于10o 15o；（4）點(diǎn)位應(yīng)選在交通便利且有利于常規(guī)測量應(yīng)用的地方。 設(shè)計(jì)：便于常規(guī)測量應(yīng)用；坐標(biāo)系統(tǒng)一致性；構(gòu)成閉合環(huán)路GPS網(wǎng)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些？（1）方位基準(zhǔn) 一般以給定的起算方位角值確定(