GPS復(fù)習(xí)資料資料

GPS復(fù)習(xí)資料資料GPS復(fù)習(xí)資料資料/GPS復(fù)習(xí)資料資料GPS復(fù)習(xí)資料名詞解釋1.GNSS:GNSS是GlobalNavigationSatelliteSystem的縮寫(xiě)。中文譯名應(yīng)為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)。目前，GNSS包含了美國(guó)的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的Galileo系統(tǒng)、中國(guó)的Compass(北斗)。它不是單一導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，而是一個(gè)綜合導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)，它體現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航的優(yōu)越性。2.天球：以地球質(zhì)心為中心，以無(wú)窮大為半徑的假想球體稱(chēng)為天球。為建立球面坐標(biāo)系統(tǒng)，必須確定球面上的一些參考點(diǎn)、線、面和圈。3.春分點(diǎn)：當(dāng)太陽(yáng)在黃道上從天球南半球向北半球運(yùn)行時(shí)，黃道與天球赤道的交點(diǎn)。4.歲差：地球繞地軸旋轉(zhuǎn)，由于日、月等天體的影響，地球的旋轉(zhuǎn)軸在空間圍繞黃極發(fā)生緩慢旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)倒圓錐體，錐角等于黃赤交角，旋轉(zhuǎn)周期為26000年，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為歲差。5.章動(dòng)：月球引力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩大小和方向不斷變化，從而導(dǎo)致地球旋轉(zhuǎn)軸在歲差的基礎(chǔ)上疊加18.6年的短周期圓周運(yùn)動(dòng)，振幅為9.21秒，這種現(xiàn)象稱(chēng)為章動(dòng)。6.極移：地球自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于地球體的位置不是固定的，因而地極點(diǎn)在地球表面的位置是隨時(shí)間而變化的，這種現(xiàn)象稱(chēng)為極移。7.歷元：在天文學(xué)和衛(wèi)星定位中與所獲取數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻稱(chēng)為歷元。8.絕對(duì)定位：也叫單點(diǎn)定位，即利用GPS衛(wèi)星和用戶(hù)接收機(jī)之間的距離觀測(cè)值直接確定用戶(hù)接收機(jī)天線在WGS-84坐標(biāo)系中相對(duì)坐標(biāo)系原點(diǎn)的絕對(duì)位置。9.相對(duì)定位：用至少兩臺(tái)GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，確定兩臺(tái)接收機(jī)天線之間的相對(duì)位置。有靜態(tài)相對(duì)定位和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位之分。10.偽距：是由GPS觀測(cè)得到的GPS觀測(cè)站到衛(wèi)星的距離。由于尚未對(duì)“衛(wèi)星時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘同步誤差”所造成的影響加以改正，在所測(cè)距離中包含著時(shí)鐘誤差因素，故稱(chēng)“偽距”。11.周跳：在衛(wèi)星跟蹤過(guò)程中，如衛(wèi)星信號(hào)被障礙物擋住而暫時(shí)中斷，或受無(wú)線電信號(hào)干擾造成失鎖，這樣計(jì)數(shù)器就無(wú)法連續(xù)計(jì)數(shù)。當(dāng)信號(hào)被重新跟蹤后，整周計(jì)數(shù)就不正確，但是不到一個(gè)整周的相位觀測(cè)值仍是正確的。這種現(xiàn)象稱(chēng)為周跳。12.整周模糊度：又稱(chēng)整周未知數(shù)，是在全球定位系統(tǒng)技術(shù)的載波相位測(cè)量時(shí)，載波相位與基準(zhǔn)相位之間相位差的首觀測(cè)值所對(duì)應(yīng)的整周未知數(shù)。正確地確定它，是全球定位系統(tǒng)載波相位測(cè)量中非常重要且必須解決的問(wèn)題之一。13.衛(wèi)星軌道誤差：也是衛(wèi)星的星歷誤差，由星歷計(jì)算得到的衛(wèi)星軌道空間位置與實(shí)際軌道位置之差稱(chēng)為衛(wèi)星軌道誤差。

14.同步觀測(cè):同步觀測(cè)是指兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測(cè)。15.異步觀測(cè)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(cè)基線向量，則該改多邊形環(huán)路叫異步觀測(cè)環(huán)。填空題GPS全球定位系統(tǒng)組成包括三大部分：①空間部分——GPS衛(wèi)星星座；②地面監(jiān)控部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)；③用戶(hù)部分——GPS接收機(jī)。GPS系統(tǒng)的空間部分由21顆工作衛(wèi)星與3顆備用衛(wèi)星組成，它們均勻分布在6個(gè)近似圓形軌道上。地面監(jiān)控部分部分由主控站、監(jiān)測(cè)站、注入站、通信和輔助系統(tǒng)組成。GPS中的時(shí)間系統(tǒng)包括：恒星時(shí)、原子時(shí)、動(dòng)力學(xué)時(shí)。GPS專(zhuān)用時(shí)間系統(tǒng)是：原子時(shí)ATI。衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)：①無(wú)攝運(yùn)動(dòng)：只考慮地球質(zhì)心引力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)。②受攝運(yùn)動(dòng)：考慮攝動(dòng)力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)。7．開(kāi)普勒軌道6參數(shù)（衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)）參數(shù)：橢圓長(zhǎng)半徑a，偏心率e

；真近點(diǎn)角V；升交點(diǎn)赤經(jīng)Ω；軌道面的傾角i；近地點(diǎn)角距ω8.GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)由載波、測(cè)距碼和導(dǎo)航電文組成。9.差分GPS的分類(lèi)差分GPS按用戶(hù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的時(shí)間的不同可分為實(shí)時(shí)差分和事后差分。差分GPS按觀測(cè)值的類(lèi)型可分為偽距差分和相位差分。差分GPS按其工作原理與數(shù)學(xué)模型大體可分為三種類(lèi)型：?jiǎn)位鶞?zhǔn)站差分、具有多個(gè)基準(zhǔn)站的局部區(qū)域差分和廣域差分。10.完全定義一個(gè)空間直角坐標(biāo)系統(tǒng)必須明確：坐標(biāo)原點(diǎn)的位置；三個(gè)坐標(biāo)軸的指向；長(zhǎng)度單位11.載波相位定位需解決的問(wèn)題：整周未知數(shù)（整周模糊度）的確定

。12.接收機(jī)鐘誤差的消除方法：①參數(shù)法；②模型改正法；③求差法。13.消除或減弱各種誤差影響的方法（了解）①模型改正法；利用模型計(jì)算出誤差影響的大小，直接對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行修正。（改正后的觀測(cè)值＝原始觀測(cè)值＋模型改正）

適用情況：對(duì)誤差的特性、機(jī)制與產(chǎn)生原因有較深刻了

解，能建立理論或經(jīng)驗(yàn)公式。

誤差源：相對(duì)論效應(yīng)、電離層延遲、對(duì)流層延遲、衛(wèi)星

鐘差。限制：有些誤差難以模型化。②求差法；通過(guò)觀測(cè)值間一定方式的相互求差，消去或消弱求差觀測(cè)值中所包含的相同或相似的誤差影響。

適用情況：誤差具有較強(qiáng)的空間、時(shí)間或其它類(lèi)型的相關(guān)性。

誤差源：電離層延遲、對(duì)流層延遲、衛(wèi)星軌道誤差等。

限制：空間相關(guān)性將隨著測(cè)站間距離的增加而減弱。③參數(shù)法；采用參數(shù)估計(jì)的方法，將系統(tǒng)性偏差求定出來(lái)。

適用情況：幾乎適用于任何的情況限制：不能同時(shí)將所有影響均作為參數(shù)來(lái)估計(jì)。④回避法。選擇合適的觀測(cè)地點(diǎn)，避開(kāi)易產(chǎn)生誤差的環(huán)境；采用特殊的觀測(cè)方法；采用特殊的硬件設(shè)備，消除或減弱誤差的影響。

適用情況：對(duì)誤差產(chǎn)生的條件與原因有所了解；具有特殊的設(shè)備。

誤差源：電磁波干擾、多路徑效應(yīng)。

限制：無(wú)法完全避免誤差的影響，具有一定的盲目性。14.GPS網(wǎng)的圖形設(shè)計(jì)：三角形網(wǎng)、多邊形網(wǎng)、附合導(dǎo)線網(wǎng)、星形網(wǎng)。簡(jiǎn)答題GPS全球定位系統(tǒng)組成與其各自的作用？答：①空間部分——GPS衛(wèi)星星座，GPS的空間衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星組成。衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道面內(nèi)，每個(gè)軌道上均勻分布有4顆衛(wèi)星。GPS衛(wèi)星空間星座的分布保障了在地球上任何地點(diǎn)，任何時(shí)刻，至少有4顆衛(wèi)星被同時(shí)觀測(cè)，且衛(wèi)星信號(hào)的傳播和接受不受天氣的影響。作用：接收和儲(chǔ)存由地面監(jiān)控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航信息，接收并執(zhí)行監(jiān)控站的控制命令借助于衛(wèi)星上設(shè)有的微型處理機(jī)進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理提供精密的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)向用戶(hù)發(fā)送定位信息在地面監(jiān)控站的指令下，通過(guò)推進(jìn)器調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)和啟動(dòng)備用衛(wèi)星②地面監(jiān)控部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)，地面控制部分包括1個(gè)主控站，3個(gè)信息注入站和5個(gè)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)站。作用：1.監(jiān)視衛(wèi)星的運(yùn)行2. 確定GPS的時(shí)間系統(tǒng)3. 跟蹤并預(yù)報(bào)衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘狀態(tài)4. 向每顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器注入衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)③用戶(hù)部分——GPS接收機(jī)，還包括了天線單元和接收單元。作用：接收并跟蹤衛(wèi)星信號(hào)、記錄處理數(shù)據(jù)、達(dá)到導(dǎo)航和定位的目的。衛(wèi)星定位技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史？答：衛(wèi)星定位技術(shù)是利用人造地球衛(wèi)星進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)量的技術(shù)。20世紀(jì)50年代末期，美國(guó)開(kāi)始研制用多普勒衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行測(cè)速，定位的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，叫做子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（NNSS）。多普勒定位具有經(jīng)濟(jì)快速，精度均勻，不受時(shí)間和天氣的限制等優(yōu)點(diǎn)。以此同時(shí)前蘇聯(lián)也開(kāi)始建立了一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，叫做CICADA。由于發(fā)展的需要美國(guó)于1973年研制新建了GPS系統(tǒng)。該系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，具有全能性，全球性，全天性，聯(lián)系性和實(shí)時(shí)性的導(dǎo)航，定位和定時(shí)的功能。能為用戶(hù)提供精密的三維坐標(biāo)，速度和時(shí)間。GPS計(jì)劃經(jīng)歷了方案論證，系統(tǒng)論證，生產(chǎn)試驗(yàn)三個(gè)階段。再后來(lái)的30多年中全球又建立了GLONASS全球定位系統(tǒng)（俄羅斯），伽利略（GALILEO）全球定位系統(tǒng)(歐盟)；北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)（中國(guó)）。不久的將來(lái)，它們將共同組成全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS，到那時(shí)全球?qū)Ш叫l(wèi)星將有一百多顆，定位精度和定位速度都將大大提高。GPS衛(wèi)星定位技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)定位系統(tǒng)有什么特點(diǎn)？（優(yōu)缺點(diǎn)）答：GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的特點(diǎn)：定位精度高；觀測(cè)時(shí)間短；測(cè)站間無(wú)需通視；可提供三維坐標(biāo)；操作簡(jiǎn)便；全天候作業(yè)；功能多，應(yīng)用廣。（也可考填空）GPS專(zhuān)用時(shí)間系統(tǒng)是什么？時(shí)間是如何定義的？答：GPS時(shí)間系統(tǒng)是測(cè)時(shí)測(cè)距系統(tǒng)。時(shí)間在GPS測(cè)量中是一個(gè)基本的觀測(cè)量。衛(wèi)星的信號(hào)，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的坐標(biāo)都與時(shí)間密切相關(guān)。對(duì)時(shí)間的要求既要穩(wěn)定又要連續(xù)。為此，GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘均采用穩(wěn)定而連續(xù)的GPS時(shí)間系統(tǒng)——GPS專(zhuān)用原子時(shí)ATI。定義：由GPS星載原子鐘和地面監(jiān)控站原子鐘組成的一種原子時(shí)基準(zhǔn)，與國(guó)際原子時(shí)保持有19s的常數(shù)差，采用原子時(shí)ATI秒長(zhǎng)作為時(shí)間基準(zhǔn)，起算的原點(diǎn)定義在

1980.年1月6日零時(shí)，在起始時(shí)刻，與UTC保持一致。GPS信號(hào)的組成、特點(diǎn)。答：GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)由載波、測(cè)距碼和導(dǎo)航電文組成。（1）載波除了能很好地傳送測(cè)距碼和導(dǎo)航電文這些有用的信息之外，在載波相位測(cè)量中它又被當(dāng)作一種測(cè)距信號(hào)來(lái)使用。其測(cè)距精度比偽距測(cè)量的精度高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，載波相位測(cè)量在高精度定位中得到了廣泛的應(yīng)用。特點(diǎn)：所選擇的頻率有利于測(cè)定多普勒頻移所選擇的頻率有利于減弱信號(hào)所受的電離層折射影響選擇兩個(gè)頻率可以較好地消除信號(hào)的電離層折射延遲（電離層折射延遲于信號(hào)的頻率有關(guān)）（2）、在GPS衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)中，包含了C/A碼和P碼兩種偽隨機(jī)噪聲碼信號(hào)。C/A碼的特點(diǎn)：1、C/A碼的碼長(zhǎng)較短，易于捕獲，而通過(guò)捕獲C/A碼所得到的信息，又可以方便地捕獲P碼，所以，通常稱(chēng)C/A碼為捕獲碼。2、C/A碼的碼元寬度較大。由于其精度較低，所以稱(chēng)C/A碼為粗精度碼。P碼的特點(diǎn)：1、P碼的碼長(zhǎng)較長(zhǎng)，一般是先捕獲C/A碼，然后根據(jù)導(dǎo)航電文中給出的相關(guān)信息，再捕獲P碼。2、P碼的碼元寬度為C/A碼的1/10，可用于較精密的導(dǎo)航和定位，稱(chēng)為精碼。（3）、衛(wèi)星導(dǎo)航電文是包含衛(wèi)星的星歷、工作狀態(tài)等導(dǎo)航信息的數(shù)據(jù)碼，是利用GPS進(jìn)行定位的數(shù)據(jù)基地。載波差分模型（單差、雙差、三差）的特點(diǎn)。答：?jiǎn)尾?雙差,三差。單差：在接收機(jī)間求一次差；消除了衛(wèi)星鐘差的影響單差優(yōu)點(diǎn)：①消除衛(wèi)星鐘差的影響；②大大減弱星歷誤差與電離層、對(duì)流層折射的影響雙差：在接收機(jī)、衛(wèi)星間求二次差（單差之差）；消去了接收機(jī)鐘差的影響。三差：在接收機(jī)、衛(wèi)星、歷元間求差（雙差之差）。消去了整周未知數(shù)；優(yōu)點(diǎn)：①消除或減弱時(shí)鐘、星歷和大氣折射誤差的影響；②減少平差中不必要未知數(shù)的數(shù)量，減少法方程的階數(shù)；如何區(qū)分衛(wèi)星信號(hào)？答：要區(qū)分衛(wèi)星信號(hào)，需要運(yùn)用碼分多址技術(shù)。即給不同的衛(wèi)星指配不同結(jié)構(gòu)的偽隨機(jī)碼，利用偽隨機(jī)碼可以區(qū)分24顆衛(wèi)星信號(hào)。偽隨機(jī)碼是由二進(jìn)制碼組成的具有非隨機(jī)序列自相關(guān)特性的有周期性序列。組成一組二進(jìn)制碼序列時(shí)，每一位數(shù)到底是取0還是1完全是隨機(jī)的。兩信號(hào)碼相除為1，信號(hào)完全相同；兩信號(hào)碼相除為-1，信號(hào)完全相反，我們更注重信號(hào)相同。利用這種偽隨機(jī)碼，我們可以識(shí)別不同的衛(wèi)星，從而區(qū)分衛(wèi)星信號(hào)。GPS定位為什么必須接收多于四顆以上衛(wèi)星。答：由于進(jìn)行偽距單點(diǎn)定位時(shí)，每顆衛(wèi)星的偽距測(cè)量觀測(cè)值中都包含有接收機(jī)鐘差這一誤差，造成距離測(cè)量觀測(cè)值很不準(zhǔn)確。需要將接收機(jī)鐘差作為一個(gè)未知數(shù)加入到偽距單點(diǎn)定位的計(jì)算中，再加上坐標(biāo)三個(gè)未知數(shù)，所以至少需要4個(gè)偽距觀測(cè)值，即需要同時(shí)觀測(cè)至少4顆GPS衛(wèi)星。9.什么是多路徑誤差?試述消弱多路徑誤差的方法。在GPS測(cè)量中，如果測(cè)站周?chē)姆瓷湮锼瓷涞男l(wèi)星信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)天線，這就和直接來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)產(chǎn)生干涉，從而使觀測(cè)值偏離真值，產(chǎn)生多路徑誤差。消多路徑誤差的方法:

（1）選擇合適的站址

a、

測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜地水面；

b、測(cè)站不宜選擇在山坡、山谷和盆地中；c、

測(cè)站應(yīng)離開(kāi)高層建筑物

。（2）對(duì)接收機(jī)天線的要求

a、在天線中設(shè)置抑徑板

b、接收天線對(duì)于極化特性不同的反射信號(hào)應(yīng)該有較強(qiáng)的抑制作用。10.周跳的探測(cè)與修復(fù)。答：周跳的探測(cè)與修復(fù)方法：（1）高次差法；（2）多項(xiàng)式擬合法；（3）用在衛(wèi)星間求差后的單差觀測(cè)值來(lái)探測(cè)修復(fù)周跳；（4）用雙頻P碼偽距觀測(cè)值來(lái)探測(cè)、修復(fù)周跳；（5）三次差法：根據(jù)三差觀測(cè)方程中的常數(shù)項(xiàng)來(lái)探測(cè)和修復(fù)周跳，或用觀測(cè)值的殘差來(lái)探測(cè)和修復(fù)周跳。11.GPS數(shù)據(jù)解算流程。答：GPS的數(shù)據(jù)處理基本流程包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)預(yù)處理、基線結(jié)算、GPS網(wǎng)平差。12.GPS網(wǎng)布設(shè)的基本流程。答：GPS網(wǎng)建立過(guò)程分為3個(gè)階段：設(shè)計(jì)階段，施工作業(yè)和數(shù)據(jù)處理。（1）設(shè)計(jì)階段進(jìn)行的工作：項(xiàng)目規(guī)劃；技術(shù)設(shè)計(jì)；資料搜集整理；儀器檢驗(yàn)檢定；踏勘、選點(diǎn)和埋石。（2）測(cè)量實(shí)施階段工作：實(shí)地了解測(cè)區(qū)情況；衛(wèi)星狀況預(yù)報(bào)；確定作業(yè)方案；基線解算與其質(zhì)量控制等。（3）數(shù)據(jù)處理階段工作：網(wǎng)平差與其質(zhì)量監(jiān)控；技術(shù)總結(jié)；成果驗(yàn)收。13.簡(jiǎn)述GPS網(wǎng)的布網(wǎng)原則。答：為了用戶(hù)的利益，GPS網(wǎng)圖形設(shè)計(jì)時(shí)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(shí)衛(wèi)星狀況，預(yù)期達(dá)到的精度，成果的可靠性以與工作效率，按照優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行。2.GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形。例如一個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立觀測(cè)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。3.GPS網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)與點(diǎn)之間雖不要求通視，但應(yīng)有利于按常規(guī)測(cè)量方法進(jìn)行加密控制時(shí)應(yīng)用。4.可能條件下，新布設(shè)的GPS網(wǎng)應(yīng)與附近已有的GPS點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，新布設(shè)的GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量與地面原有控制網(wǎng)點(diǎn)相聯(lián)接，聯(lián)接處的重合點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于三個(gè)，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)。論述題GPS測(cè)量中為什么采用兩類(lèi)坐標(biāo)系，兩類(lèi)坐標(biāo)系是如何定義的？答：GPS測(cè)量中的兩類(lèi)坐標(biāo)系包括地球坐標(biāo)系和天球坐標(biāo)系。之所以采用兩類(lèi)坐標(biāo)系是因?yàn)椋旱厍蜃鴺?biāo)系隨同地球自轉(zhuǎn)，可看做是地球上固定的坐標(biāo)系，也稱(chēng)為地固坐標(biāo)系，它便于描述物體在地球上的位置或在近地空間的位置；而天球坐標(biāo)系與地球的自轉(zhuǎn)無(wú)關(guān)，它便于描述人造地球衛(wèi)星的位置。地球坐標(biāo)系定義：以地球的質(zhì)心為坐標(biāo)原點(diǎn)O，其Z軸指向地球北極，X軸指向格林尼治子午面圈與地球赤道面的交點(diǎn)E，Y軸垂直于XOZ平面并構(gòu)成右手坐標(biāo)系。天球坐標(biāo)系定義：以地球的質(zhì)心為坐標(biāo)原點(diǎn)O，其Z軸指向北天極，X軸指向春分點(diǎn)，Y軸垂直于XOZ平面并構(gòu)成右手坐標(biāo)系。開(kāi)普勒軌道6參數(shù)分別是什么？各參數(shù)作用？

答：參數(shù)：橢圓長(zhǎng)半徑a，偏心率e

；真近點(diǎn)角V；升交點(diǎn)赤經(jīng)Ω；軌道面的傾角i；近地點(diǎn)角距ω。

作用：（1）a，e確定了衛(wèi)星軌道的形狀和大小

（2）Ω，i確定了衛(wèi)星軌道平面一地球體之間的相關(guān)位置

（3）ω確定了軌道橢圓在軌道平面上的方位

（4）V確定了衛(wèi)星在軌道上的瞬時(shí)位置3.衛(wèi)星無(wú)攝運(yùn)動(dòng)與受攝運(yùn)動(dòng)參數(shù)的意義？答：衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)：①無(wú)攝運(yùn)動(dòng)：只考慮地球質(zhì)心引力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)。②受攝運(yùn)動(dòng)：考慮攝動(dòng)力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)。無(wú)攝運(yùn)動(dòng)：衛(wèi)星在地球的引力場(chǎng)中做無(wú)攝運(yùn)動(dòng)，也稱(chēng)開(kāi)普勒運(yùn)動(dòng)，其規(guī)律可以通過(guò)開(kāi)普勒定律來(lái)描述。主要涉與開(kāi)普勒軌道6參數(shù)（見(jiàn)上）。（a,e,V,Ω,ｉ,ω）稱(chēng)為開(kāi)普勒軌道參數(shù)，或稱(chēng)軌道根數(shù)。受攝運(yùn)動(dòng)：攝動(dòng)力所產(chǎn)生的加速度分解為互相垂直的三個(gè)分量S,T,W。S——沿衛(wèi)星矢經(jīng)方向的分量。T——在軌道平面上垂直于矢經(jīng)方向并指向衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的分量。W——沿軌道平面法線并按S,T,W組成右手坐標(biāo)系取向的分量。4．誤差源的分類(lèi)，每種誤差的定義、影響、特點(diǎn)、消除方法.答：（1）與衛(wèi)星有關(guān)的誤差：衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘誤差、相對(duì)論效應(yīng)的影響a衛(wèi)星星歷誤差：由星歷計(jì)算得到的衛(wèi)星的空間位置與實(shí)際位置之差稱(chēng)為衛(wèi)星星歷誤差。影響：1.對(duì)單點(diǎn)定位的影響2.對(duì)相對(duì)定位的影響消除辦法：1建立區(qū)域性衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)2軌道松弛法b衛(wèi)星鐘誤差：包括由鐘差、頻偏、頻漂等產(chǎn)生的誤差。衛(wèi)星鐘，是用衛(wèi)星上的信號(hào)作為統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義的一種時(shí)間計(jì)時(shí)裝置。由于在不同的接收地點(diǎn)，衛(wèi)星信號(hào)的傳輸距離是不一樣的，隨著接收點(diǎn)的地理位置不同和不同的接收設(shè)備而存在不同的信號(hào)處理差別，自然就存在鐘誤差了。消除辦法：得出偏差的數(shù)學(xué)表達(dá)式，利用求差的方法消除誤差。c相對(duì)論效應(yīng)的影響：：由于衛(wèi)星鐘和接收機(jī)所處的狀態(tài)不同而引起衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘之間相對(duì)鐘誤差的現(xiàn)象。消除辦法：在制造衛(wèi)星時(shí)，就預(yù)先把時(shí)鐘的頻率降低。（2）與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差電離層延遲誤差，對(duì)流層延遲誤差，多路徑效應(yīng)誤差a電離層延遲誤差：GPS在穿過(guò)電離層時(shí)，信號(hào)的路徑會(huì)發(fā)生彎曲，傳播速度也會(huì)發(fā)生變化，所以傳播時(shí)間和真空中的光速的乘積并不等于衛(wèi)星至接收機(jī)的幾何距離。減弱方法：1.雙屏觀測(cè)2.利用電離層改正模型加以改正3.利用同步觀測(cè)值求差b對(duì)流層折射誤差：GPS信號(hào)通過(guò)對(duì)流層時(shí)，傳播路徑發(fā)生彎曲，而使得測(cè)量距離產(chǎn)生偏差。減弱方法：1.直接在測(cè)站測(cè)定氣象參數(shù)，用于對(duì)流層折射改正模型2.引入描述對(duì)流層影響的附加待估參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中求得3.利用同步觀測(cè)值求差c多路徑效應(yīng)誤差：在接收機(jī)周?chē)母叽蠼ㄖ蛘咚?，?duì)電磁波有強(qiáng)反射作用，由此產(chǎn)生的反射波進(jìn)入接收機(jī)天線時(shí)會(huì)與來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)產(chǎn)生干涉，從而使得觀測(cè)值偏離真實(shí)值，產(chǎn)生誤差。減弱方法：①觀測(cè)上：選擇合適的測(cè)站，避開(kāi)易產(chǎn)生多路徑的環(huán)境（如水域、山坡、高大建筑物等）。②硬件上：采用抗多路徑誤差的儀器設(shè)備?？苟嗦窂降奶炀€：帶抑徑板或抑徑圈的天線，極化天線；抗多路徑的接收機(jī)：窄相關(guān)技術(shù)等。③適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間。（3）與接收機(jī)有關(guān)的誤差接收機(jī)鐘誤差，接收機(jī)位置誤差，天線相位中心位置誤差a接收機(jī)鐘誤差減弱方法：作為未知數(shù)與測(cè)站位置一并求解。把接收機(jī)的鐘誤差表示為時(shí)間的多項(xiàng)式進(jìn)行求解。通過(guò)衛(wèi)星間求一次差。b接收機(jī)位置誤差：接收機(jī)天線相位中心相對(duì)于測(cè)站標(biāo)石中心位置的偏差。減弱方法：①正確的對(duì)中整平。②采用強(qiáng)制對(duì)中裝置（變形監(jiān)測(cè)時(shí)）c天線相位中心位置偏差：觀測(cè)時(shí)相位中心的瞬時(shí)位置與理論上的相位中心不一致，這種偏差叫做天線纖維中心位置偏差減弱方法：①使用相同類(lèi)型的天線并進(jìn)行天線定向（限于相對(duì)定位）。②歸心改正法：主要用于進(jìn)行高精度單點(diǎn)定位以與采用不同類(lèi)型的接收機(jī)天線進(jìn)行相對(duì)定位。5．GPS衛(wèi)星定位基本原理（2種定位原理）答：1.偽距測(cè)量定位原理：偽距法定位是由GPS衛(wèi)星接收機(jī)在某一時(shí)刻測(cè)出得到四顆以上GPS衛(wèi)星的偽距以與已知的衛(wèi)星位置，采用距離交會(huì)的方法來(lái)求定接收機(jī)天線所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)。所測(cè)偽距就是由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得出的量測(cè)距離。其觀測(cè)值為

C/A

碼偽距、P

碼偽距，具有定位精度低、定位速度快（實(shí)時(shí)定位）的特點(diǎn)。2.載波相位測(cè)量定位原理：利用載波信號(hào)是周期正弦信號(hào)，通過(guò)載波測(cè)量衛(wèi)星與接收機(jī)間的距離，交會(huì)出接收機(jī)的空間位置。載波相位的觀測(cè)量是GPS接收機(jī)所接收的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本振參考信號(hào)的相位差。以表示k接收機(jī)在接收機(jī)鐘面時(shí)刻時(shí)所接收到的j衛(wèi)星載波信號(hào)的相位值，表示k接收機(jī)在鐘面時(shí)刻時(shí)所產(chǎn)生的本地參考信號(hào)的相位值，則k接收機(jī)在接收機(jī)鐘面時(shí)刻時(shí)觀測(cè)j衛(wèi)星所取得的相位觀測(cè)量可寫(xiě)為：—6.差分GPS可分為哪幾類(lèi)？各自的構(gòu)成、特點(diǎn)和適應(yīng)范圍。答：?jiǎn)位鶞?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(jiǎn)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(gè)基準(zhǔn)站，每個(gè)基準(zhǔn)站與用戶(hù)之間均有無(wú)線電數(shù)據(jù)通信連用戶(hù)與基準(zhǔn)站之間的距離一般在500km以?xún)?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(duì)GPS觀測(cè)量的誤差源加以區(qū)分，表現(xiàn)在星歷誤差、大氣延時(shí)誤差和衛(wèi)星鐘差誤差三方面。特點(diǎn)是大范圍定位精度布均勻，覆蓋區(qū)域廣，硬件設(shè)備與通信工具昂貴。應(yīng)