GPS測量原理及應(yīng)用復(fù)習(xí)名詞解釋與論述

第一部分：名詞解釋春分點：當(dāng)太陽在黃道上從天球南半球向北半球運行時，黃道與天球赤道的交點真近點角：在軌道平面上衛(wèi)星與近地點之間的地心角距.升交點赤經(jīng)：在地球平面上，升交點與春分點之間的地心夾角.近地點角距：在軌道平面上近地點與升交點之間的地心角距.天球：指以地球質(zhì)心為中心，半徑r為任意長度的一個假想球體。為建立球面坐標(biāo)系統(tǒng)，必須確定球面上的一些參考點、線、面和圈。歲差：指由于日月行星引力共同作用的結(jié)果，使地球自轉(zhuǎn)軸在空間的方向發(fā)生周期性變化。章動：北天極除了均勻地每年西行以外，還要繞著平北天極做周期性的運動。軌跡為一橢圓。極移：地球自轉(zhuǎn)軸相對于地球體的位置不是固定的，地極點在地球表面上的位置隨時間而變化的現(xiàn)象稱為極移歷元：在天文學(xué)和衛(wèi)星定位中，與所獲取數(shù)據(jù)對應(yīng)的時刻也稱歷元。軌道：衛(wèi)星在空間運行的軌跡軌道參數(shù)：描述衛(wèi)星軌道位置和狀態(tài)的參數(shù)衛(wèi)星星歷：描述衛(wèi)星運動軌道的信息，是一組對應(yīng)某一時刻的軌道根數(shù)及其變率預(yù)報星歷：是通過衛(wèi)星發(fā)射的含有軌道信息的導(dǎo)航電文傳遞給用戶，經(jīng)解碼獲得所需的衛(wèi)星星歷，也稱廣播星歷后處理星歷：是一些國家的某些部門根據(jù)各自建立的跟蹤站所獲得的精密觀測資料，應(yīng)用與確定預(yù)報星歷相似的方法，計算的衛(wèi)星星歷。GPS衛(wèi)星所發(fā)射的信號包括載波信號、P碼（或丫碼）、C/A碼和數(shù)據(jù)碼（或D碼）等多種信號分量，其中P碼和C/A碼統(tǒng)稱為測距碼。（1） 碼的概念：表達不同信息的二進制數(shù)及其組合，稱為碼（2） 隨機噪聲碼：對某一時刻來說，碼元是0或1完全是隨機的，這種碼元幅度的取值完全無規(guī)律的碼序列。導(dǎo)航電文：導(dǎo)航電文是包含有關(guān)衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星工作狀態(tài)、時間系統(tǒng)、衛(wèi)星鐘運行狀態(tài)、軌道攝動改正、大氣折射改正和由 C/A碼捕獲P碼等導(dǎo)航信息的數(shù)據(jù)碼（或D碼）。絕對定位：也稱單點定位，是指在協(xié)議地球坐標(biāo)系中，直接確定觀測站相對于坐標(biāo)原點（地球質(zhì)心）絕對坐標(biāo)的一種方法。相對定位：用至少兩臺GPS接收機，同步觀測相同的GPS衛(wèi)星，確定兩臺接收機天線之間的相對位置。有靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位之分靜態(tài)定位：接收機靜置在固定測站上，觀測數(shù)分鐘至 2小時或更長時間，以確定測站位置的衛(wèi)星定位，是不考慮軌道的有無、決定點位置的定位應(yīng)動態(tài)定位：動態(tài)定位是以確定與各觀測站相應(yīng)的、運動中的、接收機載體的位置或軌跡的衛(wèi)星定位。偽距：是由GPS觀測而得的GPS觀測站到衛(wèi)星的距離， 由于尚未對因衛(wèi)星時鐘與接收機時鐘同步誤差”的影響加以改正，在所測距離中包含著時鐘誤差因素在內(nèi)，故稱偽距”GPS衛(wèi)星信號的基準(zhǔn)頻率是10.23MHz.被動式測距：儀器本身不發(fā)送信號，只能被動的接受目標(biāo)信號，根據(jù)信號傳播的速度信號時間求單程距離。主動式測距：用電磁波測距儀發(fā)送信號，通過另一端的反射器反射回來，再由測距儀接受算出距離。整周跳變：在GPS接收機接受信號時，由于種種原因，接收機整波計數(shù)器在一定時間內(nèi)記錄下來的周數(shù)突然發(fā)生了變化，也就是錯誤地記錄了周數(shù)，這種突變叫做整周跳變。整數(shù)解：將平差計算所得的整周未知數(shù)取為相近的整數(shù)， 并作為已知數(shù)代入原方程，重新解算其它待定參數(shù)。整周模糊度：是在全球定位系統(tǒng)技術(shù)的載波相位測量時，載波相位與基準(zhǔn)相位之間相位差的首觀測值所對應(yīng)的整周未知數(shù)。差分GPS:通過在固定測站和流動測站上進行同步觀測，利用在固定測站上所測得GPS定位誤差數(shù)據(jù)改正流動測站上定位結(jié)果的衛(wèi)星定位。廣域差分GPS：在一個相當(dāng)大的區(qū)域中用相對較少的基準(zhǔn)站組成差分GPS網(wǎng)，各基準(zhǔn)站將求得的距離改正數(shù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理中心，由數(shù)據(jù)處理中心統(tǒng)一處理，將各種GPS觀測誤差源加以區(qū)分，然后再傳給用戶。優(yōu)點：精度高且分布均勻、基準(zhǔn)站個數(shù)較少；缺點：技術(shù)復(fù)雜，花費大載波相位測量：是利用接收機測定載波相位觀測值或其差分觀測值，經(jīng)基線向量解算以獲得兩個同步觀測站之間的基線向量坐標(biāo)差的技術(shù)和方法。SA技術(shù)：人為地將誤差引入衛(wèi)星鐘和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中，故意降低 GPS精度。其直接影響是C/A碼的精度從原先的20m降低到100m。單點定位：即絕對定位。GPS氣象學(xué)：利用GPS理論和技術(shù)來遙感地球大氣，進行氣象學(xué)的理論和方法研究，如測定大氣溫度及水汽含量，監(jiān)測氣候變化等，叫做 GPS氣象學(xué)重建載波：在GPS信號中由于已用相位調(diào)整的方法，在載波上調(diào)整了測距碼和導(dǎo)航電文，因而接受的載波相位已不在連續(xù)，所以在進行載波相位之前要進行調(diào)試工作設(shè)法調(diào)制在載波上的測距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲取載波。多路徑誤差：也叫多路徑效應(yīng)，由發(fā)射器到接收儀，經(jīng)由不同長度兩路徑的無線電波間互相干擾形成定位誤差。衛(wèi)星分布的幾何圖形對精度因子的影響：GPS絕對定位的誤差與精度因子DOP的大小成正比，由于精度因子與所測衛(wèi)星的空間分布有關(guān)，衛(wèi)星的運動以及觀測衛(wèi)星的選擇不同，所測衛(wèi)星在空間分布的幾何圖形是變化的，導(dǎo)致精度因子的數(shù)值也是變化的。靜態(tài)相對定位：用兩臺接接收機分別安置在基線的兩個端點，其位置靜止不動，同步觀測相同的4顆以上衛(wèi)星，確定兩個端點在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的相對位置，這就叫做靜態(tài)相對定位。優(yōu)點:？消除或減弱一些具有系統(tǒng)性誤差的影響，如衛(wèi)星軌道誤差、鐘差和大氣折射誤差等。？減少平差計算中未知數(shù)的個數(shù)。動態(tài)相對定位：用一臺接收機安置在基準(zhǔn)站上固定不動，另一臺接收機安置在運動載體上，兩臺接收機同步觀測相同衛(wèi)星，以確定運動點相對基準(zhǔn)站的實時位置。偽距：就是由衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號到達GPS接收機的傳播時間乘以光速所得出的量側(cè)距離。由于衛(wèi)星鐘、接收機鐘的誤差以及信號經(jīng)過電離層和對流層的延遲，量側(cè)距離的距離與衛(wèi)星到接收機的幾何距離有一定的差值， 因此，稱量側(cè)距離的偽距。GPS相對定位：是至少用兩臺GPS接收機，同步觀測相同的GPS衛(wèi)星，確定兩臺接收機天線之間的相對位置。觀測時段：測站上開始接收衛(wèi)星信號到觀測停止，連續(xù)工作的時間段稱為觀測時段，簡稱時段。同步觀測環(huán)：三臺或三臺以上接收機同步觀測獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)。異步觀測環(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，則稱該多邊形環(huán)路為異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán).獨立觀測環(huán)：由非同步觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱獨立環(huán).后處理星歷：一些國家某些部門，根據(jù)各自建立的衛(wèi)星跟蹤占所獲得的對 GPS衛(wèi)星的精密觀測資料，應(yīng)用與確定廣播星歷相似的方法而計算WGS-84大地坐標(biāo)系：原點位于地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極（CTP）方向，X軸指向BIH1984.0定義的零子午面和CTP赤道的交點，丫軸與Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。GPS絕對定位：也叫單點定位，即利用GPS衛(wèi)星和用戶接收機之間的距離觀測值直接確定用戶接收機天線在WGS-84坐標(biāo)系中相對坐標(biāo)系原點的決對位置.廣域差分:基本思想是對GPS觀測量的誤差源加以區(qū)分，并單獨對每一種誤差源分別加以模型化”，然后將計算的每一種誤差源的數(shù)值，通過數(shù)據(jù)鏈傳輸給用戶，以對用戶GPS定位誤差加以改正，達到削弱這些誤差源，改善用戶 GPS定位精度的目的。同步觀測：同步觀測是指兩臺或兩臺以上接收機同時對一組衛(wèi)星進行的觀測 ^異步觀測環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，則只要有非同步觀測基線向量，該改多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)。單差、雙差、三差的概念、原理、優(yōu)缺點：單差:在不同觀測站，同步觀測相同衛(wèi)星所得觀測量之差。優(yōu)點是衛(wèi)星鐘差的影響已經(jīng)消除。雙差：在不同觀測站，同步觀測同一組衛(wèi)星，所得單差之差。優(yōu)點是消除了接收機鐘差的影響。缺點是可能組成的雙差觀測方程數(shù)將進一步減少。 缺點是觀測方程數(shù)目明顯減少，對未知參數(shù)的解算可能產(chǎn)生不利影響。三差：于不同歷元，同步觀測同一組衛(wèi)星，所得觀測量的雙差之差。優(yōu)點是消除了整周未知數(shù)的影響第二部分：簡答與論述空間定位技術(shù)的優(yōu)點測站間不需要相互通視數(shù)學(xué)模型簡單且能同時確定點的三維坐標(biāo)易于實現(xiàn)全天候觀測能達到大地測量所需要的精度水平，在長距離上仍能獲得高精度的定位結(jié)果觀測時間比較短操作簡單，功能多，應(yīng)用廣經(jīng)濟效益顯著GPS定位系統(tǒng)的組成及作用空間部分GPS衛(wèi)星：提供星歷和時間信息，發(fā)射偽距和載表信號，提供其它輔助信息地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控系統(tǒng)：中心控制系統(tǒng)、實現(xiàn)時間同步、跟蹤衛(wèi)星進行定軌用戶部分GPS接收機：接收并測衛(wèi)星信號、記錄處理數(shù)據(jù)、提供導(dǎo)航定位信息簡述GPS系統(tǒng)的特點TOC\o"1-5"\h\z1）定位精度高 （1分）2）觀測時間短 （1分）3）測站間無需通視 （1分）4） 可提供三維坐標(biāo)（1分）5） 操作簡便（0.5分）6） 全天候作業(yè)（1分）7） 功能多，應(yīng)用廣（0.5分）8）回答：全能性、全球性、連續(xù)性和實時性的也各 1分。簡述接收機的主要任務(wù)。當(dāng)GPS衛(wèi)星在用戶視界升起時，接收機能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并能夠跟蹤這些衛(wèi)星的運行（ 2分）；對所接收到的GPS信號，具有變換、放大和處理的功能（2分）；測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收天線的傳播時間，解譯出 GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實時地計算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間（2分）。符合下列要求的周期運動現(xiàn)象可用作確定時間的基準(zhǔn):運動是連續(xù)的、周期性的。*運動的周期應(yīng)具有充分的穩(wěn)定性。運動的周期必須具有復(fù)現(xiàn)性，即在任何地方和時間，都可通過觀察和實驗，復(fù)現(xiàn)這種周期性運動。TOC\o"1-5"\h\z簡述無攝運動中開普勒軌道參數(shù)（要求繪圖表示） 。軌道橢圓的長半徑；（a）（1分）軌道橢圓偏心率（e）（或軌道橢圓的短半徑）；（1分）衛(wèi)星的真近點角；（V） （1分）升交點赤經(jīng)；（Q） （1分）軌道面傾角；⑴ （1分）近地點角距。（3）（1分）簡述快速靜態(tài)定位的作業(yè)方式。在測區(qū)中部選擇一個基準(zhǔn)站，并安置一臺接收設(shè)備連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星（3分）；另一臺接收機依次到各點流動設(shè)站，每點觀測數(shù)分鐘 （3分）。什么是偽距單點定位？說明用戶在使用 GPS接收機進行偽距單點定位時，為何需要同時觀測至少4顆GPS衛(wèi)星？根據(jù)GPS衛(wèi)星星歷和一臺GPS接收機的偽距測量觀測值來直接獨立確定用戶接收機天線在WGS-84坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)的方法叫單點定位，也叫絕對定位。（5分）由于進行偽距單點定位時，每顆衛(wèi)星的偽距測量觀測值中都包含有接收機鐘差這一誤差，造成距離測量觀測值很不準(zhǔn)確。 （4分）需要將接收機鐘差作為一個未知數(shù)加入到偽距單點定位的計算中，再加上坐標(biāo)三個未知數(shù)，所以至少需要4個偽距觀測值，即需要同時觀測至少 4顆GPS衛(wèi)星。（4分）什么是多路徑誤差？試述消弱多路徑誤差的方法。（10分）在GPS測量中，如果測站周圍的反射物所反射的衛(wèi)星信號進入接收機天線，這 就和直接來自衛(wèi)星的信號產(chǎn)生干涉，從而使觀測值偏離真值，產(chǎn)生多路徑誤差。（5分）消多路徑誤差的方法：（1）選擇合適的站址a測站應(yīng)遠離大面積平靜地水面；（1分）b、 測站不宜選擇在山坡、山谷和盆地中；（1分）c、 測站應(yīng)離開高層建筑物?（1分）（2）對接收機天線的要求a在天線中設(shè)置抑徑板（1分）b、接收天線對于極化特性不同的反射信號應(yīng)該有較強的抑制作用。（1分）簡述美國GPS衛(wèi)星的主要參數(shù)。GPS系統(tǒng)的空間部分由21顆工作衛(wèi)星及3顆備用衛(wèi)星組成（2分），它們均勻分布在6相對與赤道的傾角為55°的近似圓形軌道上，它們距地面的平均高度為20200K?運行周期為11小時58分（2分）。載波頻率為1575.42MHz和1227.60MHz（2分）。簡述衛(wèi)星的受攝運動及其主要攝動力?？紤]了攝動力作用的衛(wèi)星運動稱為衛(wèi)星的受攝運動（2分）。主要的攝動力有：日月引力（1分）；地球潮汐作用力（1分）；太陽輻射壓力（1分）；大氣阻力（1分）。簡述動態(tài)定位的作業(yè)方法建立一個基準(zhǔn)站安置接收機連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星（2分）；流動站接收機先在出發(fā)點上靜態(tài)觀測數(shù)分鐘，然后流動站接收機從出發(fā)點開始連續(xù)運動（2分）；按指定的時間和間隔自動測定運動載體的實體位置（2分）。如何減弱GPS接收機鐘差。把每個觀測時刻的接收機鐘差當(dāng)作一個獨立的未知數(shù)， 在數(shù)據(jù)處理中與觀測站的位置參數(shù)一并求解。（2分）認為各觀測時刻的接收機鐘差間是相關(guān)的，像衛(wèi)星鐘那樣，將接收機鐘差表示為時間多項式，并在觀測量的平差計算中求解多項式的系數(shù)。此法可大大減少未知數(shù)，其成功與否關(guān)鍵在與鐘誤差模型的有效程度。 （2分）通過在衛(wèi)星間求一次差來消除接收機的鐘差。（2分）試說明載波相位觀測值的組成部分。完整的載波相位觀測值是由三部分組成的：即載波相位在起始時刻沿傳播路徑延遲的整周數(shù)N。（2分），和從某一起始時刻至觀測時刻之間載波相位變化的整周數(shù)山林'）（2分），以及接收機所能測定的載波相位差非整周的小數(shù)部分"伸）（2分）o簡述GPS衛(wèi)星的主要作用。接收地面注入站發(fā)送的導(dǎo)航電文和其它信號；（2分）接收地面主控站的命令，修正其在軌運行偏差及啟用備件等； （2分）連續(xù)地向廣大用戶發(fā)送GPS導(dǎo)航定位信號，并用電文的形式提供衛(wèi)星自身的現(xiàn)勢位置與其它在軌衛(wèi)星的概略位置，以便用戶接收使用。 （2分）如何重建載波？其方法和作用如何？答：在GPS言號中由于已用相位調(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)，所以在進行載波相位測量之前，首先要進行解調(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（3分）。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（3分）。采用前者，用戶可同時提取測距信號和衛(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而無法獲得測距碼和衛(wèi)星電文 （4分）。簡述GPS在測繪工程中應(yīng)用的優(yōu)點有哪些？定位精度高；2.觀測時間短；3.測站間無需通視；4.可提供三維坐標(biāo)；5.操作簡便；6.全天候作業(yè)；7.功能多，應(yīng)用廣如何消除電離層折射的影響？在電離層中，氣體分子受到太陽等天體各種射線輻射產(chǎn)生強烈電離，形成大量的自由電子和正離子。當(dāng)GNSS信號通過電離層時，信號的路徑發(fā)生彎曲，傳播速度也會發(fā)生變化，從而使測量的距離發(fā)生偏差。雙頻觀測、電離層延遲改正模型加以改正、相對觀測（利用同步觀測值求差）如何用測距碼來進行偽距測量？（1） 易于將十分微弱的衛(wèi)星信號從噪聲的汪洋大海中提取出來；（2） 可提高測距精度；（3） 可用碼分多址技術(shù)來區(qū)分、處理不同衛(wèi)星的信號；（4） 便于對整個系統(tǒng)進行控制和管理。為什么快速而準(zhǔn)確地確定整周模糊度是載波相位測量中的關(guān)鍵問題？（1）精確的Fr（「）及修復(fù)周跳后的整周計數(shù)只有與正確的 N配合使用才有意義，N出錯將嚴重損害定位精度和可靠性。（2）在一般的GPS測量中，定位所需的時間即為確定模糊度所需的時間，快速確定N對提高GPS定位速度，提高作業(yè)效率具有重要作用。什么是多路徑誤差？多路徑誤差對測量的影響怎樣？經(jīng)測站附近的反射物反射后的衛(wèi)星信號若進入GPS接收機就將與直接進入接收機的信號產(chǎn)生干涉，從而使觀測值產(chǎn)生偏差，這就是所謂的多路徑誤差。是GPS測量中的一種重要誤差源，將嚴重損害GPS測量的精度,嚴重時還將引起信號的失鎖。解決方法有（1） 選擇合適的站址，遠離信號反射物；（2） 選擇合適的接收機（裝抑徑板、抑徑圈，抑制反射信號等）；（3） 適當(dāng)延長觀測時間；和信號傳播有關(guān)的定位誤差有哪些，各有什么特性？電離層延遲：與電子含量成正比，與電磁波頻率平方成反比；對載波和測距碼的影響大小相等，符號相反；與電磁波傳播方位有關(guān)對流層延遲：與傳播方位有關(guān)、與信號頻率無關(guān)多路徑效應(yīng)：對偽距測量的影響比載波相位測量的影響嚴重、取決于測站周圍的環(huán)境和接收天線的性能gps外業(yè)注意事項？明確任務(wù)、測區(qū)踏勘及收集資料、技術(shù)設(shè)計、器材準(zhǔn)備及人員組織、選點及埋標(biāo)、外業(yè)觀測計劃的擬定、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)預(yù)處理、觀測成果的外業(yè)檢核GPS定位系統(tǒng)有哪幾部分組成的？各部分的作用是什么？GPS衛(wèi)星星座接受地面站發(fā)來的導(dǎo)航電文和其他信號接受地面站的指令，修正軌道偏差并啟動備用設(shè)備連續(xù)不斷地向地面發(fā)送GPS導(dǎo)航和定位信號地面監(jiān)控系統(tǒng)主控站：收集數(shù)據(jù)；處理數(shù)據(jù)；監(jiān)測協(xié)調(diào)；控制衛(wèi)星注入站：將主控站發(fā)來的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲器監(jiān)測站：接收衛(wèi)星信號，為主控站提供衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)GPS言號接收機捕獲衛(wèi)星信號，計算出測站的三維位置或三維速度和時間，達到導(dǎo)航和定位的目的簡述定義時間系統(tǒng)和時間尺度的條件分別是什么？時間系統(tǒng)：尺度；原點.時間尺度：周期運動；該周期是連續(xù)穩(wěn)定的；該周期可觀測和用實驗復(fù)現(xiàn).GPS時間系統(tǒng)是如何建立的？秒長采用原子時秒長，原點定義在UTC的1980年1月6日0時與協(xié)調(diào)世界時對齊。試述GPS衛(wèi)星信號的內(nèi)容及其主要作用？載波一一加載和傳送碼信號，其本身也是重要的測量對象測距碼 測定站星距離數(shù)據(jù)碼確定衛(wèi)星的瞬時位置12簡述C/A碼和P碼各自特點？C/A碼:碼元寬度較大，碼長較短，易于捕獲。結(jié)構(gòu)公開，可供廣大用戶使用。P碼：碼元寬度較小，碼長較長，不易捕獲。結(jié)構(gòu)不公開，供美軍方及特權(quán)用戶用。簡述GPS接收機由哪幾個單元組成的？信號通道作用？組成：GPS接收機天線單元、變頻器及中頻放大器和電源。作用：搜索衛(wèi)星并牽引跟蹤衛(wèi)星；對廣播電文數(shù)據(jù)信號實行接擴，解調(diào)出廣播電文；進行站星距離測量。GPS接收機按不同標(biāo)準(zhǔn)分類有哪些？按用途分類：導(dǎo)航型接收機、測地型接收機、授時型接收機。按接收的衛(wèi)星信號頻率數(shù)分類：單頻接收機和雙頻接收機。試述GPS單點定位原理，寫出定位方程式.就是將飛行衛(wèi)星的瞬時位置作為已知點，采用空間后方距離交會得到待定點的空間位置。定位方程參見教科書(P162頁)按不同分類標(biāo)準(zhǔn)GPS定位可分為那些？按測距原理：偽距法定位，載波相位定位，差分按待定點運動狀態(tài)：靜態(tài)定位，動態(tài)定位 GPS定位GPS在導(dǎo)航和經(jīng)典相對靜態(tài)定位中的測距方法分別是什么？測距碼測距和載波相位測距簡述多普勒三次差分中的一次差分分別在哪些觀測值間求差？每次差分能消減那些誤差的影響？試寫出一次差分的方程式？一次差分：在衛(wèi)星間求差分(星際差分)，星際一次差分消除了接收機鐘差，也削弱了電離層、對流層誤差影響；在測站間求差分(站際差分)，站際差分消除了衛(wèi)星鐘差，同時也削弱了電離層、對流層誤差影響；在歷元間求差分(歷元差分)，歷元間一次差分消除了衛(wèi)星和接收機鐘差，同時也削弱了電離層、對流層誤差影響，特別注意的是還消除了初始整周未知數(shù)No.SA和AS技術(shù)的目的是什么？實施SA和AS技術(shù)后對定位有何影響？目的：美國為防了防止未經(jīng)許可的用戶把GPS用于軍事目的(進行高精度實時動態(tài)定位)。影響：降低單點定位的精度；降低長距離相對定位的精度； AS技術(shù)會對高精度相對定位數(shù)據(jù)處理，整周未知數(shù)的確定帶來不便。圖形強度因子可分為哪幾類？圖形強度誤差與何有關(guān)？并說明原因分類：平面位置精度因子HDOP高程精度因子VDOP空間位置精度因子PDOP接收機鐘差精度因子TDOP幾何精度因子GDOP與等效距離誤差（T°有關(guān)mh=hdopfMv=VDOP%Mp=PDOP-Mt=TDOP-%Mc=GDOP原因：精度因子的數(shù)值是有接收機與衛(wèi)星在空間的幾何圖形分布決定的。 高度截止角越小，所測衛(wèi)星在空間的分布范圍也越大，圖形強度因子越小，但傳播誤差增大，對等效距離影響越大，因此在測量定位中高度截止角一般定為8-15 o差分GPS可分為哪幾類？各自的構(gòu)成、特點和適應(yīng)范圍？單基準(zhǔn)站差分：分為位置差分、偽距差分和載波相位差分；結(jié)構(gòu)和算法簡單，技術(shù)上較為成熟。主要用于小范圍差分定位工作。局部區(qū)域差分有多個基準(zhǔn)站，每個基準(zhǔn)站與用戶之間均有無線電數(shù)據(jù)通信連；用戶與基準(zhǔn)站之間的距離一般在500km以內(nèi)才能獲得較好的精度，適用于較大范圍差分定位工作。廣域差分：對GPS觀測量的誤差源加以區(qū)分，表現(xiàn)在星歷誤差、大氣延時誤差和衛(wèi)星鐘差誤差三方面。特點是大范圍定位精度布均勻，覆蓋區(qū)域廣，硬件設(shè)備及通信工具昂貴。應(yīng)用于一國或幾個國家的廣大區(qū)域（2000km的差分定位。GPS測量與衛(wèi)星、信號傳播、接收機有關(guān)的誤差分別有哪些？相應(yīng)的削減措施有哪些？與衛(wèi)星有關(guān)的誤差：星歷誤差措施：建立自己的衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨立定軌，軌道松弛法，同步觀測值求差。鐘誤差措施：導(dǎo)航電文給出參數(shù)改正，相對定位。相對論效應(yīng)措施：在制造衛(wèi)星鐘時預(yù)先把頻率將為0.00455Hz。與信號傳播有關(guān)的誤差：電離層措施：禾1」用雙頻觀測，禾I」用電離層改正模型加以修正，禾I」用同步觀測值求差，選擇有利的觀測時間。對流層措施：采用相應(yīng)的對流層模型加以改正，引入描述對流層影響的附加待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中一并求得，利用同步測量求差，利用水汽輻射計直接測定信號傳播的影響。多路徑效應(yīng)措施：選擇合適的站址，測站應(yīng)遠離大面積平靜的水面，測站不宜選擇在山坡、山谷和盆地中，測站應(yīng)離開高層建筑物；對接收機天線設(shè)置抑徑板，而且對于極化特性不同的反射信號應(yīng)該有較強的抑制作用；設(shè)置適宜的高度截止角。與接收機有關(guān)的誤差：鐘的誤差措施：獨立未知數(shù)法，相對定位。位置誤差措施：在精密定位時，必須仔細操作，以盡量減少這種誤差的影響；在變形監(jiān)測中，應(yīng)采用強制對中裝置的觀測墩。天線相位中心變化 措施：相對定位，同類天線同向安置。GPS控制點的選取原則和網(wǎng)形設(shè)計原則分別是什么？選點：1） 點位應(yīng)遠離大功率無線電發(fā)射源，距離不小于200m遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，距離不小于50m以避免電磁場對GPSb號的干擾.2） 點位附近不應(yīng)有大面積水域或不應(yīng)有強烈干擾衛(wèi)星型號接受的物體，以減弱多路徑效應(yīng)的影響.3） 點位應(yīng)設(shè)在易于安裝接受設(shè)備、視野開闊的較高點上在視場內(nèi)周圍障礙物的高度角根據(jù)情況一般應(yīng)小于10°-154）點位應(yīng)選在交通便利，有利于常規(guī)測量應(yīng)用的地方。網(wǎng)形：1為便于常規(guī)測量，每點應(yīng)有一個以上通視方向。2坐標(biāo)系統(tǒng)一致性.3構(gòu)成閉合環(huán)路.同步網(wǎng)間的連接方式有哪些？各自的特點及適應(yīng)的情況？1） 點連式：連接效率高，當(dāng)接收機數(shù)目較少時為推薦的連接方式，但圖形強度較弱，極少有非同步閉合條件。2） 邊連式：比點連接效率低，但可靠性高；在接收機臺數(shù)較多時的為主要連接方式。3） 網(wǎng)連式：強度和可靠性高，效率低；需四臺以上接收機，用于高精度控制測量.4） 邊點混合連接式：靈活，可靠性好較理想的布網(wǎng)方法.快速相對靜態(tài)定位的原理是什么？基準(zhǔn)站獨立觀測衛(wèi)星信號，并將采集到的信號連續(xù)發(fā)給移動站， 移動站在觀測衛(wèi)星信號的同時，接受基準(zhǔn)站發(fā)來的信號，實現(xiàn)三次差分，得到站星距離，從而計算其在WGS-84坐標(biāo)系的坐標(biāo)將基準(zhǔn)站設(shè)在已知點上，或移動站在已知點上進行測量，就可以得到WGS-84坐標(biāo)與我國坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換系數(shù)，設(shè)參數(shù)在一定范圍內(nèi)是相似的，移動站在得到轉(zhuǎn)換參數(shù)后，就可以得到其所在坐標(biāo)系內(nèi)的坐標(biāo)和高程，到達快速定位的目的。RTK測量系統(tǒng)一般由哪三部分構(gòu)成？GPSS收機，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和軟件系統(tǒng).簡述GPS網(wǎng)的布網(wǎng)原則。答：為了用戶的利益，GPS網(wǎng)圖形設(shè)計時應(yīng)遵循以下原則：（1） GPS網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)視其目的，作業(yè)時衛(wèi)星狀況，預(yù)期達到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照優(yōu)化設(shè)計原則進行。 （2分）（2） GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過獨立觀測邊構(gòu)成閉合圖形，例如一個或若干個獨立觀測環(huán)，或者附合路線形式，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。 （2分）（3） GPS網(wǎng)內(nèi)點與點之間雖不要求通視，但應(yīng)有利于按常規(guī)測量方法進行加密控制時應(yīng)用。（2分）（4）可能條件下，新布設(shè)的GPS網(wǎng)應(yīng)與附近已有的GPS點進行聯(lián)測；新布設(shè)的GPS網(wǎng)點應(yīng)盡量與地面原有控制網(wǎng)點相聯(lián)接，聯(lián)接處的重合點數(shù)不應(yīng)少于三個，且分布均勻，以便可靠地確定GPS網(wǎng)與原有網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。（2分）（5）GPS網(wǎng)點，應(yīng)利用已有水準(zhǔn)點聯(lián)測高程。（2分）第三部分填空題GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分一一GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分一一地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶部分一一GPS接收機。GPS系統(tǒng)的空間部分由21顆工作衛(wèi)星及3顆備用衛(wèi)星組成，它們均勻分布在6個近似圓形軌道上。GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。GPS衛(wèi)星位置采用WGS-84大地坐標(biāo)系。GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星鐘和接收機鐘均采用穩(wěn)定而連續(xù)的GPS時間系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星星歷分為預(yù)報星歷（廣播星歷）和后處理星歷（精密星歷）。根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有：點連式、邊連式、網(wǎng)連式和邊點混合連接四種基本方式。選擇什么樣的組網(wǎng)，取決于工程所要求的精度、野外條件及GPS接收機臺數(shù)等因素。衛(wèi)星定位中常采用空間直角坐標(biāo)系及其相應(yīng)的大地坐標(biāo)系， 一般取地球質(zhì)心為坐標(biāo)系原點。我國目前常采用的兩個國家坐標(biāo)系是1954年北京坐標(biāo)系和1980年國家大地坐標(biāo)系。GPS接收機主要由GPS接收機天線單元、GPS接收機主機單元和電源三部分組成。單站差分按基準(zhǔn)站發(fā)送信息的方式來分，可分為位置差分、偽距差分和載波相位差分三種。對于N臺GPS接收機構(gòu)成的同步觀測環(huán)，其中獨立基線數(shù)為N-1世界時UT、UT、UT2其時間