1.GPS卫星定位测量的优点：a，提供全天候、全球性的导航、定位服务。b，可进行高精
度、高速度的实时精密导航和定位。c，用途广泛，操作简单。
2.GPS卫星的3个基本功能：a，执行地面监控站的指令，接收和储存由地面监控站发来
的导航信息。b，向GPS用户播送导航电文，提供导航和定位信息。c，通过高精度卫星钟向用户提供精密的时间标准。
3.主控站的作用：a，把卫星星历、卫星钟差、大气层修正参数等数据传送到注入站。b，
提供全球定位系统的时间基准。c，调整偏离轨道的卫星，使之沿预定轨道运行。d，启用备用卫星以取代失效的工作卫星。注入站的作用：将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器。监控站的作用：接收卫星信号，为主控站提供卫星的观测数据
4.用户设备部分包括：GPS接收机硬件、相应的数据处理软件、微处理机。GPS接收机硬
件包括接收机主机、天线、电源。主要功能是接收GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定位信息及观测量，并经过简单数据处理实现实时导航和定位。
5.天球：以地球质心为中心，半径无穷大的球体。
6.黄道：地球绕太阳公转时的轨道平面和天球表面相交的大圆。黄赤交角=23.5°
7.春分点：太阳由南半天球向北半天球运动时，所经过的天球黄道和天球赤道的交点。
8.岁差:平北天极以北黄极为中心，以黄赤交角为半径的一种顺时针圆周运动。
9.章动：真北天极绕平北天极所作的顺时针椭圆运动。
10.极移：地级在地球表面上的位置随时间而变化的现象。
11.WGS—84大地坐标系：原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CIP）
方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和CIP赤道的交点，Y轴与Z,X轴构成右手坐标系。
12.恒心时：以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间。具有地方性。
13.太阳时：包括真太阳时和平太阳时。以真太阳作为观察地球自转的参考点，由真太阳的
周日视运动所确定的时间为真太阳时。假设某个参考点的视运动速度等于真太阳周年的平均速度，且在天球赤道上作周年视运动，这个假设的参考点在天文学中称为平太阳。
平太阳连续两次经过本地子无午圈的时间间隔，为一个平太阳日。具有地方性。
14.世界时：以平子夜为零点起算的格林威治平太阳时称为世界时（UT）。
15.二体问题：忽略所有的摄动力，仅考虑地球质心引力研究卫星相对于地球的运动，在天
体力学中，称之为二体问题。
16.开普勒6轨道参数：轨道平面参数：轨道平面倾角i，升交点赤经Ω；轨道椭圆形状参
数：轨道椭圆长半径a，轨道椭圆离心率e；轨道椭圆定向参数：近地点角距ω；时间参数：卫星通过近地点的时刻t。
17.受摄运动：在考虑中心引力的同时，考虑摄动力的影响来研究地球的运动。
1.伪随机噪声码的特点：良好的自相关性、确定的编码规则、周期性的、可复制的码序列。
2.P码和Ｃ/Ａ码都是伪随机噪声码。
Ｃ/Ａ由两个10级反馈移位寄存器相组合产生，由两个具有相同码长的数码率但结构不同的m序列相乘得到的组合码。也称捕获码、粗码。Ｃ/Ａ特点：码长很短易于捕获；
码长宽度较大、精度较低。
P码由两组各有12级反馈移位寄存器的电路产生。也称精码。P码特点：用于较精密的导航和定位；保密，不供民用。
a，一般先捕获Ｃ/Ａ码，后根据导航电文中的有关信息，可容易捕获P码；b，码相关法伪距测量是通过调整自相关函数，测定测距码信号由卫星到达测站的传播时间实现的。
3.伪距测量原理：当卫星发射的测距码信号经过t秒传播时间后到达接收机，接收机立刻
产生一个结构完全相同的复制码序列，并在时延器的控制下不断调整T，直到R（t）=1为止。这时有T=t，信号传播时间t乘以光速c，得到站星距离。由于其中包含卫星钟和
接收机的不同步误差，因此称为伪距。
4.导航电文（或数据码或D码）包括：卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、卫星工作
状态信息、Ｃ/Ａ捕获P码的信息。
5.导航电文的内容：遥测字、交接字、数据块I、数据块II、数据块III。
6.GPS卫星星历：描述卫星运动轨道的信息，对应某一时刻的轨道参数及其速率。
7.预报星历：通过导航电文中的数据块II直接发射给用户接收机，又称广播星历。内容包
括开普勒轨道6参数、反映摄动力影响的9参数、参考时刻参数和星历数据龄期共计17个参数。包含外推误差。
8.后处理星历：由GPS系统的地面监控站通过媒介传向用户提供。不包含外推误差。向用
户提供观测时刻的卫星精密星历。
9.解调：从接收到的已调波中分理出测距码信号、导航电文信号和载波信号。两种解调方
法：码相关解调技术、平方解调技术。
10.整周未知数：载波相位在起始时刻沿传播路径延迟的整周数。
11.整周跳变：由于仪器线路的瞬时故障，卫星信号被障碍物暂时阻断等因素影响，引起计
数器在某一个时间无法连续计数的现象。
12.GPS接收天线的基本要求：天线与前置放大器应密封为一体，以保障恶劣气象环境也能
工作，并减少信号损失；天线的作用范围应为整个上半天球，天顶处无死角，保障接收到来自天空任何方向的卫星信号；天线须有适当的防护和屏蔽措施，以尽可能减少来自各个方向的反射信号的干扰；天线相位中心和几何中心应保持在同一竖直线上。
13.GPS信号接收机分类：I，按工作原理：码相关型接收机、平方型、混合型；II，按用途：
导航型、测量型、授时型；III。按卫星信号频率：单频接收机和双频接收机；IV按通道数目：多通道接收机、序贯通道接收机、多路复用接收机。
14.DGPS定位：即差分GPS定位。在进行DGPS定位时，一台接收机被安置在参考点上周
固定不动，其余接收机则分别安置在需要定位的运动载体上。根据参考点的已知坐标，计算出定位结果的坐标改正数或距离改正数，并通过数据链发射给流动用户，以改进流动站定位结果的精度。是建立在C/A码伪距测量基础上的一种实时定位技术。
15.RTK：实时定位技术中的一种。采用载波相位观测量作为基本观测量。在RTKGPS测量作
业模式下，位于参考站的GPS接收机，通过数据链将参考点的已知坐标和载波相位的观测量一起传输给流动站的GPS接收机。流动站的GPS接收机根据参考点传递的定位信息和自己的测量结果，组成差分模式并进行基线向量的实时解算，得到厘米级精度的结果。
16.GPS测量误差：I，与GPS卫星有关的误差：卫星星历误差、卫星钟误差；II，与GPS卫
星信号传播有关的误差：电离层折射误差、对流层折射误差、多路径误差；III，与GPS 信号接收机有关的误差：分辨率误差、接收机的时钟误差、接收机天线相位中心的位置偏差；IV，地球自转影响和相对论效应。
17.卫星星历误差：卫星星历给出的卫星空间位置与卫星实际位置的偏差。处理方法：轨道
改正法、同步观测求值、建立自己的卫星跟踪网定轨、当精度要求不高时，忽略不计。
18.卫星钟误差处理方法：忽略不计、采用模型改正、同步观测求值（相对定位）减弱。
19.电离层对流层误差处理方法：忽略不计、采用电离层/对流层模型改正、同步观测求值。
20.多路径效应：接收机天线出直接收到卫星信号外，尚可能收到经天线周围物体反射的卫
星信号。减弱方法：将天线安装在避开较强反射面的位置、选择造型良好的天线并扩大天线盘，使之带有抑径板、采用较长观测数据取平均值。
21.接收机时钟误差：接收机内部安装的高精度石英钟的时间相对GPS标准时间的偏差。处
理方法：作为未知数求解、同步观测求值、建立钟差模型、采用高精度的外接频标。22.静态绝对定位：接收机天线案处于静止状态下，确定测站的三维地心坐标。（站星伪距）
23.静态相对性定位：用两台接收机分别安置在基线多的两端点，其位置静止不动，同步观
测相同的4颗以上的GPS卫星，确定基线两端点的相对位置。优点：以载波相位观测量作为基本观测量，由于载波波长短，精度高于码相关伪距测量；采用不同载波相位观测量的线性组合，有效的消除了卫星星历误差、信号传播误差和接收机钟差；天线长时间固定在基线两端点，保证足够多的观测数据，从而准确确定整周未知数N。。缺点：定位观测时间长。处理方法：整周未知数快速逼近技术。
24.位置差分原理：安置在已知点上的基准站GPS接收机，经过对4颗及4颗以上的卫星观
测即可定位，求出基准站的坐标，由于存在卫星星历误差、时钟误差、大气折射误差的影响，所求坐标与已知坐标不一样，因而求出改正数。基准站利用数据链将坐标改正数发送给用户站，用户站用接收到的改正数对坐标进行改正。优点：需要传输的差分改正数较少，计算方法简单，任何一种GPS接收机均可改装成这种差分系统。缺点：要求基准站和用户必须保持观测同一组卫星，位置差分效果没有伪距差分好。
25.伪距差分原理：在基准站上利用已知坐标求出站星距离，然后将其与接收机测定的含有
各种误差的伪距进行比较，并利用一个滤波器对所获得的差分进行滤波求出其伪距改正数，最后将所有卫星的伪距改正数传输给用户站，用户站利用此伪距改正数改正所有测量的伪距，求出用户自身的坐标。
26.载波相位测量：利用接收机测定载波相位观测值或其差分观测值，经基线向量解算以获
得两个同步观测站之间的基线向量坐标差的技术和方法。
27.GPS选点要求：I，点位应紧扣测量目的布设；II，应便于其他测量手段联测和扩展，最
好能与相邻1至2点通视；III，点应选在交通方便、便于到达的地方，便于安置接收设备；IV，点位应远离大功率无线电发射源和高压输电线；V，点位附近不应有对电磁波反射强烈的物体；VI，点位应选在地面基础坚固的地方；VII，点位选定后，均应按规定绘制点之记。
28.GPS控制网网型设计原则：I，GPS网中不应存在自由基线；II，GPS网中的闭合条件中
基线数目不可过多；III，GPS网应以“每个点至少独立设站观测两次”的原则布网；IV，GPS网至少应与地面网有两个重合点；V，GPS点应选在交通便利、视野开阔、便于到达的地方。
29.高程系统：I，大地高程系统：以参考椭圆面为基准的高程系统；II，正高系统：以大地
水准面为基准的高程系统；III，正常高，以似大地水准面为基准的高程系统。
30.伪距：通过码相关观测或载波相位观测所确定的站星距离都不可能避免含有卫星钟与接
收中非同步的误差影响。含钟差影响的距离称为伪距。
31.升交点：卫星由南半球运行至北半球时，卫星与天球赤道的交点。
32.升交点赤经：春分点至升交点的角距。
33.如何重建载波？其方法和作用如何？在GPS信号中由于已用相位调整的方法在载波上
调制了测距码和导航电文，因而接收到的载波的相位已不在连续，所以在进行载波相位测量之前，首先要进行解调工作，设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获取载波。重建载波一般可采用两种方法：一是码相关法，另一种是平方法。采用前者，用户可同时提取测距信号和卫星电文，但用户必须知道测距码的结构；采用后者，用户无须掌握测距码的结构，但只能获得载波信号而无法获得测距码和卫星电文。34.什么是伪距单点定位？说明用户在使用GPS接收机进行伪距单点定位时，为何需要同时
观测至少4颗GPS卫星？根据GPS卫星星历和一台GPS接收机的伪距测量观测值来直接独立确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对坐标的方法叫单点定位，也叫绝对定位。由于进行伪距单点定位时，每颗卫星的伪距测量观测值中都包含有接收机钟差这一误差，造成距离测量观测值很不准确。需要将接收机钟差作为一个未知数加入到伪
距单点定位的计算中，再加上坐标三个未知数，所以至少需要4个伪距观测值，即需要同时观测至少4颗GPS 卫星。
35. 试说明载波相位观测值的组成部分。完整的载波相位观测值是由三部分组成的：即载波
相位在起始时刻沿传播路径延迟的整周数0N ，和从某一起始时刻至观测时刻之间载波相位变化的整周数()Int φ，以及接收机所能测定的载波相位差非整周的小数部分()Fr φ。
36. 简述动态定位的作业方法：建立一个基准站安置接收机连续跟踪所有可见卫星；流动站
接收机先在出发点上静态观测数分钟，然后流动站接收机从出发点开始连续运动；按指定的时间和间隔自动测定运动载体的实体位置。
37. 广域差分:基本思想是对GPS 观测量的误差源加以区分，并单独对每一种误差源分别加
以“模型化”，然后将计算的每一种误差源的数值，通过数据链传输给用户，以对用户GPS 定位误差加以改正，达到削弱这些误差源，改善用户GPS 定位精度的目的。
38. 异步观测环:在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则该改
多边形环路叫异步观测环。
39. 同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
40. AS 技术：对P 码采用译密技术，使P 码和机密的W 码模二和生成Y 码。
41. 简述在GPS 定位过程中，观测量的线性组合有哪几种方式，它们各自具有哪些优点？
单差、双差、三差。
第一章绪论 1.GPS：是接收人造卫星电波，准确求顶接收机自身位置的系统。 目前世界上有那些全球性的卫星导航系统？（俄罗斯GLONASS、欧洲Galileo、中国北斗、美国GPS） 欧空局的全球卫星定位系统的名称是什么？ 2. GPS系统组成： （1）空间星座部分：24颗卫星提供星历和时间信息，发射伪距和载波信号，提供其他辅助信息。 （2）用户部分：接收并观测卫星信号，记录和处理数据，提供导航定位信息。 （3）地面控制部分：中心控制系统，实现时间同步，跟踪卫星进行定轨。【5个监测站、1个主控站、3个注入站】 3. GPS按接收机用途分为三类：导航型、测量型、授时型； 接收机由天线单元、机主机单元和电源组成。 4、精密工程测量采用那种类型的GPS接收机？ 5、GPS接收机中采用的是铷钟、铯钟还是石英钟？ 6．与传统测量方法相比，GPS系统特点： 1）全球性---全球范围连续覆盖；(4~12颗)；2）全能性-—三维位置、时间、速度；3）全天侯 4）实时性----定位速度快；；5）连续性；6）高精度；7）抗干扰性能好，保密性好； 8）控制性强；9）观测站之间无需通视；10）提供三维坐标；11）操作简便。 7、gps有哪些新的应用领域 8、GPS在测量上的用途有那些？ 9.常见GPS卫星信号接收机（例举几个著名的中外GPS生产厂商）：Ashtech系列GPS接收机、Trimble(天宝)系列GPS接收机、 Leica(莱卡) 系列GPS接收机、中纬系列GPS接收机、南方系列GPS接收机、中海达系列GPS接收机 第二章 GPS定位的坐标系统与时间系统 1．天球：是指以地球质心M为中心，半径r为任意长的一个假想的球体。 黄道：即当地球绕太阳公转时，地球上观测者所见到太阳在天球上运动的轨迹称为黄道 黄赤交角：黄道平面与赤道平面的夹角ε称为黄赤交角，约为23.5° 春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点γ称为春分点。
第一章绪论 1. GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座，地面控制部分——地面监控系统，用户设备部分——GPS信号接收机。 2 .GPS卫星星座部分：由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。24颗在轨卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55°，各个轨道平面之间相距60°。在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。 3. GPS卫星的作用：第一，用L波段的两个无线载波向广大用户连续不断地发送导航定位信号。第二，在卫星飞越注入站上空时，接收由地面注入站用S波段发送到卫星的导航电文和其他有关信息，并通过GPS信号电路，适时地发送给广大用户。第三，接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时地改正运行偏差或启用备用时钟等。 4. 地面监控系统：1个主控站（美国科罗拉多）3个注入站（阿森松岛,迪哥加西亚岛，卡瓦加兰）5个监控站（1+3+夏威夷） 5. GPS信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。 6. GPS系统的特点：定位精度高，观测时间短，测站间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业，功能多，应用广。 7. GPS系统的应用前景:①用于建立高精度的国家性大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数②用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘③用于监测地球板块运动状态和地壳形变④用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段⑤用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置. 8. 我国的GPS定位技术的应用和发展情况：在大地测量方面，利用GPS技术开展国际联测，建立全球性大地控制网，提供高精度的地心坐标，测定和精化大地水准面；在工程测量方面，应用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网，用于城市和矿区油田地面沉降监测、大坝变形监测、高层建筑变形监测、隧道贯通测量等精密工程；在航空摄影测量方面，我国测绘工作者也应用GPS技术进行航测外业控制测量、航摄
1> 概述 测量学中有测距交会确定点位的方法。与其相似，无线电导航定位系统、卫星激光测距定位系统，其定位原理也是利用测距交会的原理定位。 就无线电导航定位来说，设想在地面上有三个无线电发射台，其坐标为已知，用户接收机在某一时刻采用无线电测距的方法分别测得了接收机至三个发射台的距离d1，d2，d3。只需以三个发射台为球心，以d1，d2，d3为半径作出三个定位球面，即可交会出用户接收机的空间位置。如果只有两个无线电发射台的话，则可根据用户接收机的概略位置交会出接收机的平面位置。这种无线电导航定位系统是迄今为止仍在使用的飞机船舶的的中导航定位方法。 近代卫星大地测量中的卫星激光测距定位也是应用了测距交会定位的原理和方法。虽然用于测距的卫星（表面安装有激光反射镜）是在不停的运动中，但总可以利用固定于地面上三个已知点上的卫星激光测距仪同时测定某一时刻至卫星的距离d1，d2，d3，应用测距交会的原理便可确定该时刻卫星的空间位置。如此，可以确定三可以上卫星的空间位置。如果第四个地面点上（坐标未知）也有一台卫星测距仪同时参与了测定改点到三颗卫星的空间距离，则利用所测定的三个空间距离可交会出该地面点的空间位置。 将无线电信号发射台从地面搬到卫星上，组成一颗卫星导航定位系统，应用无线电测距交会的原理，便可利用三个以上地面已知点（控制站）交会处卫星的位置，反之利用三颗以上的卫星的已知空间位置又可交会出地面未知点（用户接收机）的位置。这便是GPS卫星定位的基本原理。 GPS卫星发射测距信号和导航电文，导航电文中含有卫星的位置信息。用户用GPS接收机在某一时刻同时接收三个以上的GPS卫星信号，测量出测站点（接收机天线中心）P至三颗以上GPS卫星的距离并解算出该时刻GPS卫星的空间位置坐标，据此利用距离交会法解算出测站P的位置坐标，如下图所示，设在时刻t i在在测站P用GPS接收机同时测出P点至三颗GPS卫星的距离ρ1，ρ2，ρ3，通过GPS电文解释出该时刻三颗GPS卫星的三维坐标分别为（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），ｊ＝１，２，３。用距离交会的方法求解出Ｐ点的三维坐标（Ｘ，Ｙ，Ｚ）的观测方程为
G P S测量原理及应用题 库 Revised final draft November 26, 2020
GPS 一、单选题 1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（ C ）。 A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时 D. 国际原子时 3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 B. 标准定位服务 C. 选择可用性 D. 反电子欺骗 4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射 D. 卫星中差 5、一般地，单差观测值是在（ A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 D. 同卫星、异历元、异接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数 B. 多路径效应 C. 轨道误差 D. 接收机钟差 7、C/A码的周期是（ A ）。 A. 1ms B. 7天 C. 38星期 D. 1ns
9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心 D、高斯投影平面中心 10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换（ A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 11、GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（A ）的方法，确定待定点的空间位置。 A、空间距离后方交会 B、空间距离前方交会 C、空间角度交会 D、空间直角坐标交会 12、根据GPS定位原理，至少需要接收到（B ）颗卫星的信号才能定位。 A、5 B、4 C、3 D、2 13、在以下定位方式中，精度较高的是（C ）。 A、绝对定位 B、相对定位 C、载波相位实时差分 D、伪距实时差分 14、GPS技术给测绘界带来了一场革命，下列说法不正确的是（A） A、利用GPS技术，测量精度可以达到毫米级的程度 B、与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着测量精度高的优点 C、GPS技术操作简便，仪器体积小，便于携带
名词解释: 天球：是以地球质心M为中心，半径r为任意长的一个假象的球体。 春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点γ。 大地经纬度：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地经度λ、大地纬度和大地高h表示。 天文经纬度:表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经度和天文纬度表示。 黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到的太阳在天球上的运动轨迹。黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约23.5°。 赤经：为过春分点的天球子午面与过天体的天球子午面之间的夹角。 赤纬：为原点至天体的连线与天球赤道面之间的夹角。 岁差：实际上地球接近于一个赤道隆起的椭球体，在日月和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运行时，自转轴方向不再保持不变，从而使春分点在黄道上产生缓慢西移，此现象在天文学上称为岁差。 章动：在太阳和其它行星引力的影响下，月球的运行轨道以及月地之间的距离在不断变化，北天极在天球上绕北黄极顺时针旋转的轨迹十分复杂。如果观测时的北天极称为瞬时北天极（或真北天极），相应的天球赤道和春分点称为瞬时天球赤道和瞬时春分点（或真天球赤道和真春分点）。则在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，轨迹大致为椭圆。这种现象称为章动。 极移：地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移。 世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。 力学时：天文学中，天体的星历是根据天体动力学理论建立的运动方程而编算的，其中所采用的独立变量是时间参数T，这个数学变量T定义为力学时。 原子时：以物质内部原子运动的特征为基础的原子时系统。 协调时：以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折衷时间系统，称为世界协调时或协调时。 GPS时间系统：属于原子时系统，秒长与原子时相同，但与国际原子时的原点不同，即GPST 与IAT在任一瞬间均有一常量偏差。 GPS定位：GPS定位系统靠车载终端内置手机卡通过手机信号传输到后台来实现定位。指利用人造地球卫星确定测站点位置的技术。 GPS导航：利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统。 绝对定位：在地球协议坐标系中，确定观测站相对地球质心的位置。 相对定位：在地球协议坐标系中，确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置。 动态定位：在定位过程中，接收机天线处于运动状态。 静态绝对定位:接收机安置在基线端点的接收机固定不动，通过观测，确定观测站相对地球质心的位置。 静态相对定位：接收机安置在基线端点的接收机固定不动，通过连续观测，取得充分的多余观测数据，确定观测站与地面某一参考点之间的相对位置。 优点：定位精度高；缺点：定位时间长。 差分动态定位：在已知坐标的点上安置一台GPS接收机（称为基准站），利用已知坐标和卫星星历计算出观测值的校正值，并通过无线电设备（称数据链）将校正值发送给运动中的GPS接收机（称为流动站），流动站应用接收到的校正值对自己的GPS观测值进行改正，以消除卫星钟差钟差、接收机钟差、大气电离层和对流层折射误差的影响。 整周未知数：是在全球定位系统技术的载波相位测量时，载波相位与基准相位之间相位差的
一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内。多选不给分。每题2分，共20 分）。 1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（C ）。 A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时 D. 国际原子时 3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 B. 标准定位服务 C. 选择可用性 D. 反电子欺骗 4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射 D. 卫星中差 5、一般地，单差观测值是在（A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 D. 同卫星、异历元、异接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数 B. 多路径效应 C. 轨道误差 D. 接收机钟差 7、C/A码的周期是（ A ）。
A. 1ms B. 7天 C. 38星期 D. 1ns 9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心 D、高斯投影平面中心 10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换（A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 1．GPS广播星历中不包含…………………………………………………………（） GPS卫星的六个轨道根数GPS观测的差分改正 GPS卫星钟的改正GPS卫星的健康状态 2．以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度………………………………………（） 晴天为了不让太阳直射接收机，将测站点置于树荫下进行观测 测站设在大型水库旁边 在SA期间进行GPS导航定位 夜晚进行GPS观测 3．GPS卫星之所以要发射两个频率的信号，主要目的是………………………
GPS原理及应用题目及答案 GPS原理及应用复习题目 一．名词解释 1二体问题：2真近点角、平近点角、偏近点角：3多路径效应：4无约束平差和约束平差5．章动6．异步观测7．接收机钟差8．周跳9．三维平差10．岁差11．同步观测12．卫星钟差13．整周未知数14．二维平差 二．填空题 1.GPS工作卫星的地面监控系统包括__________、__________、__________。 2.GPS系统由__________、__________、__________三大部分组成。 3.按照接收的载波频率，接收机可分为__________和__________接收机。 4.GPS卫星信号由、、三部分组成。 5.接收机由、、三部分组成。 6.GPS卫星信号中的测距码和数据码是通过技术调制到载波上的。 7.1973年12月，GPS系统经美国国防部批准由陆海空三军联合研制。自1974年以来其经历了、、三个阶段。 8.GPS卫星星座基本参数为：卫星数目为、卫星轨道面个数为、卫星平均地面高度约20200公里、轨道倾角为度。
9.GPS定位成果属于坐标系，而实用的测量成果往往属于某国的国家或地方坐标系，为了实现两坐标系之间的转换，如果采用七参数模型，则该七个参数分别为，如果要进行不同大地坐标系之间的换算，除了上述七个参数之外还应增加反映两个关于地球椭球形状与大小的参数，它们是和。 10.真春分点随地球自转轴的变化而不断运动，其运动轨迹十分复杂，为了便于研究，一般将其运动分解为长周期变化的和短周期变化的。 11.GPS广播星历参数共有16个，其中包括1个，6个对应参考时刻的参数和9个反映参数。 12．GNSS的英文全称是。 13．载体的三个姿态角是、、。 14、GPS星座由颗卫星组成，分布在个不同的轨道上，轨道之间相距°，轨道的倾角是°，在地球表面的任何地方都可以看见至少颗卫星，卫星距地面的高度是km。 15、GPS使用L1和L2两个载波发射信号，L1载波的频率是MHZ，波长 是cm，L2载波的频率是MHZ，波长是cm。 16、GPS卫星除了受到引力之外，还受到地球引力场摄动力、光压摄动力、大气阻力、摄动力等的摄动力的影响，因此卫星的运动实际上是。 16、GPS卫星星历有两种，一种是，另一种是。前者包含时间二
GPS原理与应用复习参考 一、判断题(本大题共5小题，每小题1分，共5分)(请在答题纸上判断题答题区域作答) 1. ( V)对于GPS网的精度要求，主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度。精度指标通常是以相临点间弦长的标准差来表示。 2. ( X)GPS的测距码(C/A码和P码)是伪随机噪声码。 3. ( X )电离层延迟的大小与载波频率无关。 4. ( X)GPS定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。 5. ( X )图形强度因子是一个直接影响定位精度、但又独立于观测值和其它误差之外的 一个量。其值恒大于1,最大值可达100，其大小随时间和测站位置而变化。在GPS测量中, 希望DOF越小越好。 二、判断题(本大题共5小题，每小题1分，共5分)(请在答题纸上判断题答题区域作答) 1. (X)GPS测得的站星之间的伪距就是指GPS卫星到地面测站之间的几何距离。 2. ( V ) C/A码的码长较短，易于捕获，但码元宽度较大，测距精度较低，所以C/A码又称为捕获码或粗码。 3. ( V) GPS的空间部分(卫星星座部分)由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成，均匀分布在6个轨道上。 4. ( X ) GPS定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。 5. ( X ) GPS静态定位之所以需要观测较长时间，其主要目的是为了削弱卫星星历误差的 影响。 三、填空题(本题共15空，每空1分，共15分)(请在答题纸上填空题答题区域作答) 1. 按照《规范》规定，我国GPS测量按其精度依次划分为AA A、B、CD E六级，其中 C级网的相邻点之间的平均距离为15?10km最大距离为40 km 。 2. GPS定位系统包括空间部分、地面控制部分和用户设备部分。 3. 从误差来源分析，GPS测量误差大体上可分为以下三类：与卫星有关的误差，与信号传播有关的误差和与接收设备有关的误差。 4. 美国国防部制图局(DMA于1984年发展了一种新的世界大地坐标系，称之为美国国防 部1984年世界大地坐标系，简称WGS-84 。 5. 三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环称为同步环。 6. 在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的 暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫周跳。 7. 在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的相对钟差改正。 8. 利用GPS进行定位有多种方式，如果就用户接收机天线所处的状态而言，定位方式分为 . 静态定位禾口动态定位；若按参考点的不同位置，又可分为单点定位和相对 定位。 9. GPS卫星信号是由载波、导航电文、和测距码三部分组成的。 10. 对流层延迟改正模型中的大气折射指数N与温度、气压、湿度等 因素有关。 11. 差分GPS按观测值的类型可分为伪距差分和相位差分。 12. 目前正在运行的全球卫星导航定位系统有GPS 和GLONASS 。我国组建的第一代卫星导航定位系统称为北斗卫星导航系统,欧盟计划组建的卫星导航定位系统称 为Galileo 系统。 13. 在接收机间求一次差后可消除卫星钟差参数，继续在卫星间求二次差后可消除接_
ＧPS 一、单选题 1、GＰS卫星星座配置有（ D )颗在轨卫星。 Ａ． 2１?Ｂ. 12 C． 18 D． 24 2、ＵＴC是指（ C ）。 A. 协议天球坐标系B．协议地球坐标系 C．协调世界时?Ｄ. 国际原子时 3、AＳ政策是指（ D )。 Ａ. 紧密定位服务?B．标准定位服务 C．选择可用性???Ｄ. 反电子欺骗 ４、GＰＳ定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和( Ａ）影响。 A. 多路径效应 B. 对流层折射 C. 电离层折射?D．卫星中差 5、一般地,单差观测值是在（Ａ )的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机?Ｂ．同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机?? D. 同卫星、异历元、异接收机 ６、双差观测方程可以消除( D )。 A. 整周未知数? B. 多路径效应 C. 轨道误差?? D. 接收机钟差 7、C／Ａ码的周期是( A )。 A．1mｓ? B. ７天?Ｃ. ３8星期?Ｄ. 1ns 9、在GPS测量中,观测值都是以接收机的( Ｂ）位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心Ｄ、高斯投影平面中心 １0、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换( A ）。 A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系 Ｃ、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、平天球坐标系与平地球坐标系 11、GＰS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（A ）的方法,确定待定点的空间位置。 A、空间距离后方交会?Ｂ、空间距离前方交会 C、空间角度交会? D、空间直角坐标交会 1２、根据GＰS定位原理,至少需要接收到(B )颗卫星的信号才能定位。
GPS原理及应用期末复习题 1在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系，采用的是克拉索夫斯 基椭球元素，其长半径和扁率分别为（ B ）。 A、a=6378140、α=1/298.257 B、a=6378245、α=1/298.3 C、a=6378145、α=1/298.357 D、a=6377245、α=1/298.0 2.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择哪种投影方式（A）。 A、横轴墨卡托投影 B、高斯投影 C、等角圆锥投影 D、 等距圆锥投影 3.在进行GPS—RTK实时动态定位时，基准站放在未知点上，测区内仅有 两个已知点，（ C ）定位测量的精度最高。 A、两个已知点上 B、一个已知点高，一个已知点低 C、两个已知点和它们的连线上 D、两个已知点连线的精度 4.单频接收机只能接收经调制的L1 信号。但由于改正模型的不完善， 误差较大，所以单频接收机主要用于（ A ）的精密定位工作。 A、基线较短 B、基线较长 C、基线 ≥40km D、基线 ≥30km 5.GPS接收机天线的定向标志线应指向（ D ）。其中A与B级在顾及当 地磁偏角修正后，定向误差不应大于±5°。 A、正东 B、正西 C、正南 D、正北 6.GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波， 它们的频率和波长分别为（ C ）： A、 B、 C、 D、 7.GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分 布在（ D ）相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，它们距地面 的平均高度为20200Km，运行周期为11小时58分。 A、3个 B、4个 C、5个 D、6个 8.在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系是（ C ）坐标系。 A、 地心坐标系 B、 球面坐标系 C、 参心坐标系 D、 天球坐标系 9.我国在1978年以后建立了1980年国家大地坐标系，采用的是1975年国 际大地测量与地球物理联合会第十六届大会的推荐值，其长半径和扁率 分别为（ A ）。 A、a=6378140、α=1/298.257 B、a=6378245、α=1/298.3 C、a=6378145、α=1/298.357 D、a=6377245、α=1/298.0
《GPS定位原理及应用》 第一章绪论 1.1 GPS卫星定位技术的发展 1.1.1 早期的卫星定位技术 1、无线电导航系统 罗兰--C：工作在100KHZ，由三个地面导航台组成，导航工作区域2000KM，一般精度200-300M。 Omega（奥米茄）：工作在十几千赫。由八个地面导航台组成，可覆盖全球。精度几英里。 多卜勒系统：利用多卜勒频移原理，通过测量其频移得到运动物参数（地速和偏流角），推算出飞行器位置，属自备式航位推算系统。误差随航程增加而累加。 缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高 2、早期的卫星定位技术 卫星三角网： 以人造地球卫星作为空间观测目标，由地面观测站对其进行摄影测量，测定测站至卫星的方向，来确定地面点的位置的三角网。 卫星测距网： 用激光技术测定测站至卫星的距离作为观测值的网则称为卫星测距网。 20世纪60～70年代，美国国家大地测量局在英国和德国测绘部门协助下，建立了一个共45个点的全球卫星三角网，点位精度5米。 卫星三角网的缺点： 易受卫星可见条件和天气条件影响，费时费力，定位精度低。 1.1.2 子午卫星导航（多普勒定位）系统及其缺陷 多普勒频移： 多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名的，他于1842年首先提出了这一理论。 他认为电磁波频率在电磁源移向观察者时变高，而在波源远离观察者时变低。因此可利用频率的变化多少来确定距离的变化量。 多普勒效应的一个常被使用的例子是火车，当火车接近观察者时，其汽鸣声会比平常更刺耳。你可以在火车经过时听出刺耳声的变化。同样的情况还有：警车的警报声和赛车的发动机声。 子午卫星导航系统(NNSS)： 将卫星作为空间动态已知点，通过在测站上接受子午卫星发射的无线电信号，利用多普勒定位技术，进行测速、定位的卫星导航系统。 子午卫星导航系统的优点： 经济快速、精度均匀、不受天气和时间的限制，且可获得测站的三维地心坐标。 子午卫星导航系统的缺点： 由于卫星数量少，故不能实时定位、定位时间长、定位精度也低。 1958年，美国为解决北极星核潜艇在深海航行和执行军事任务而需要精确定位的问题，开始研制军用导航卫星，命名为“子午仪计划”。1960年4月，美国发射了世界第一颗子午导航卫星，传统的无线电导航系统从此被这种新的导航方式取代。美国1964年建成子午导航卫星系统，主要由美国海军使用，到1967年开始正式向民用开放。由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。单点定位精度约为30—40米，每次定位约需8—10分钟。而各测站观测了公共的17次合格的卫星通过时，联测定位的精度才能达到0.5米左右。子午导航卫星系统是低轨道导航卫星，它集中了远程无线电导航台全球覆盖和近程无线电导航台定位精度高的优点，仅用4颗卫星组成的太空导航星座就能提供全天候全球导航覆盖和周期性二维（经纬度）定位能力，使全球用户统一于地心坐标系进行高精度定位，使导航技术产生了革命性突破。 70年代中期，我国利用引进的多普勒接收机进行了西沙群岛的大地测量基准联测，国家测绘总局和总参测绘局联合测设了全国卫星多普勒大地网，石油和地质勘探部门也在西北地区测设了卫星多普勒定位网。
《GPS测量原理及应用》学习指导 一、控制网执行的技术标准 1、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314—2001），中华人民共和国国家标准； 2、《国家三、四等水准测量规范》（GB12898-1991）,中华人民共和国国家标准； 3、技术设计书。 二、使用仪器 测量采用的GPS接收机型号及其标称精度。 三、布网方案 1、布网要求 GPS网相邻点间基线中误差按下式计算： 式中(mm)为固定误差；(ppm)为比例误差系数；(km)为相邻点间的距离。GPS-E级网的主要技术要求应符合表1规定。相邻点最小距离应为平均距离的1/2～1/3；最大距离应为平均距离的2～3倍。 (mm) (1×10-6)
注：当边长小于200m时，边长中误差应小于20mm。 2、布网原则与网形设计 （1）GPS网应根据测区实际需要和交通状况进行设计。GPS网的点与点间不要求每点 （4）为求定GPS点在54北京坐标系中的坐标，应与当地54北京坐标系中的原有控制点联测，联测总点数不得少于3个。 （5）为了求得GPS网点正常高，应进行水准测量的高程联测，高程联测采用等级水准测量方法进行，联测的GPS-E级控制点且应均匀分布于网中。
四、选点与标石埋设 1、选点 在了解任务、目的、要求和测区自然地理条件的基础上，进行现场踏勘，最后进行选点。选点应符合下列要求： （1）点位的选择应符合技术设计要求，并有利于其它测量手段进行扩展与联测； （2）点位的基础应坚实稳定，易于长期保存，并应有利于安全作业； （3）点位应便于安置接收设备和操作，视野应开阔，视场内周围障碍物的高度角一般应小于15°； （4）点位应远离大功率无线电发射源（如电视台、微波站等），其距离不得小于200m，并应远离高压输电线其距离不得小于50m，以避免周围磁场对卫星信号的干扰； （5）点位附近不应有对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减少多路径效应的影响； （6）交通应便于作业，以提高作业效率； （7）应充分利用符合上述要求原有的控制点及其标石，但利用旧点时应检查旧点的稳定性、完好性，符合要求方可利用； （8）选好点后应按合理的方法给GPS点编号。 此外，有时还需考虑测区内的通讯设施、电力供应等情况，以便于各点之间的联络和设备用电或充电。 综上所述，结合测区的实际情况， GPS控制点宜布设在较高的永久性建筑物、山顶及其它符合要求的地方，或已成型的较宽的城市主干道、路口或其它较开阔而又稳固的建（构）筑物上。
浅谈GPS原理及其应用 随着科技和制造业的进步，众多科技含量较高的产品被越来越广泛地应用在生活中，卫星导航定位系统就是一个很好的应用实例，其中以美国的GPS系统应用最为普遍，常见的如：车载GPS导航仪、智能手机中的电子地图导航功能等。在本人的教学工作中，多次遇到学生询问于此相关的问题，本文就GPS的原理及应用进行简述。 1．卫星导航定位系统含义及概况 定位，顾名思义就是确定某一个目标的位置，就是要搞明白“我在哪里”的问题。导航，就是对某一目标（汽车或者飞机等）运动时的连续定位，就是搞明白“我走了哪些路”，或者“我将要走哪条路”。随着航天、通讯等科技的发展，人造卫星也被用来定位和导航，其能够提供全球性的，全天候的，高精度、实时的导航定位服务，以及授时服务。 全球卫星导航系统有好几种，美国的GPS 、俄罗斯的GLONASS、我国的Compass（北斗）、欧洲的伽利略（Galileo）系统，可用卫星数目达到100颗以上[1]。其中在全球范围内应用最成熟、最广泛的就是美国的GPS系统。GPS系统始于1973年的美国国防部批准的“导航卫星定时和测距/全球定位系统”，简称GPS（即Global Positioning System，全球定位系统），被誉为人类在20世纪仅次于计算机之后的最为重大的发明。 2．GPS系统的基本定位原理 GPS系统的基本配置是24颗卫星构成，卫星位于6个地心轨道上，每个轨道有4颗卫星，每个轨道接近于圆形，与赤道面的倾斜夹角为55°，沿赤道以60°间隔均匀分布[2]，形成了对地球的网络包围，图1表述了GPS卫星的星座分布。轨道的半径约为26600km，也就是高度大约离地面20200km，轨道的周期是半个恒星日，约11.976个小时。理论上，在地球表面的绝大多数地点都能观测到的有效卫星颗数≥4颗。而4颗或者更多的GPS卫星就能够确定每天24小时内地球表面上任何地点观测者（观测设备）的位置了。如图2所示。 图2 GPS定位示意图 每一颗GPS卫星都携带有铯原子钟和（或）铷原子钟，为发射信号提供高精度时间信息的，GPS卫星在工作时，以一定的频率（两个频率，1575.42MHz 和1227.6MHz）向地球发射无线电波信号，其报文的主要信息是该电波信号发出时刻的时间信息，用户接收机无源工作（即只接收信号），接收能观测到GPS卫星的电波信号，并标记出收到该电波信号的接收时刻，算出该电波从发射到被接收的传播时间，已知电波是以光速传播的，就可以用传播时间来计算出到接收机到GPS卫星的距离。 在以地心为坐标原点的WGS-84地心坐标系三维空间中，如果能够知道到达不在同一条直线上的3颗卫星的距离，那么就可以确定该接收机在地球附近所在的位置。在一段时间内连续观测，就可以得出接收机的经纬度和高度变化情况，于是就得出了接收机移动的方向和速度了。由于GPS定位是依靠时间差来实现距离计算的，所以必须需要第4颗卫星给接收装置提供时钟修正信息，使接收机时钟与卫星时钟同步。 实现定位之后，就可以在应用设备上记录目标移动时所经过的路径，并且可以经过估计和计算，对某预定地点提供导航服务。
GPS测量原理及应用期末考试复习 第一章绪论 1.简述GPS系统的特点有哪些？ ①定位精度高②观测时间短③测站间无需通视④可提供地心坐标 ⑤操作简便⑥全天候作业⑦功能多、应用广 2.GPS定位系统由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？ 整个GPS系统，它包括三部分： （1）空间部分—GPS卫星及其星座（2）地面控制部分—地面监控系统（3）用户设备部分—GPS信号接收机。 作用：（1）①连续不断向地面发送GPS导航和定位信号； ②接收地面站的指令，修正轨道偏差并启动备用设备； ③接收地面站发来的导航电文和其他信号； （2）地面监测系统由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。 主控站：①收集数据：收集本站及各监测站获得的各种数据； ②处理数据：处理收集的数据，按一定格式编制成导航电文； ③监测协调：控制和协调监测站、注入站和卫星的工作； ④控制卫星：修正卫星的运行轨道，发送启动备用设备指令。 注入站：将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。 监测站：接收卫星信号，为主控站提供卫星的观测数据。 （3）捕获卫星信号，（计算出测站的三维位置，或三维速度和时间）达到导航和定位的目的。 第二章坐标系统和时间系统 1.GPS 定位对坐标系有何要求？ （1）需把卫星与地面点的位置统一在一个坐标系内； （2）需采用空间直角坐标系，以便于天球与地球坐标系进行转换； （3）天球与地球坐标系的建立上应具有简便的变换关系。 2.定义一个空间直角坐标系条件有哪些? （1）坐标原点的位置（2）三个坐标轴的指向（3）长度单位 3.WGS-84空间直角坐标系的几何定义？ 原点：地球的质心； 三轴指向：Z轴——国际时间局（BIH ）1984.0定义的协议地球极（CTP，Conventional Terrestrial Pole）方向； X轴——相应零子午面和赤道的交点（经度零点）； Y轴——构成右手坐标系。 4、简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么？ 定义时间系统的条件：尺度(时间单位)；原点(历元) 定义时间尺度的条件：周期运动；该周期是连续稳定的；该周期可被观测和实验复现。 第三章卫星运动基础及GPS卫星星历 1、开普勒轨道6参数分别是什么？各参数的作用？ ①轨道椭圆长半径a②轨道椭圆第一偏心率e；a ,e 确定轨道椭圆形状和大小。 ③升交点赤经：升交点与春分点所对应的地心夹角称升交点赤经Ω④i轨道面倾角：卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。Ω,i确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向。
目录 第一章绪论 (1) 1.GPS全球定位系统的建立： (2) 2.GPS全球定位系统组成： (2) 3.GPS系统的特点： (2) 4.*GPS、GALILEO、GLONASS（P10表1-4） (3) 第一章坐标系统和时间系统 (3) 2.1坐标系统： (3) 2.2时间系统： (4) 第三章卫星运动及星历 (4) 3.1无摄运动 (4) 3.2受摄运动 (5) 3.3GPS卫星星历 (5) 第四章GPS卫星的导航电文和卫星信号 (6) 4.1卫星导航电文 (6) 第五章GPS卫星定位基本原理 (6) 5.1GPS卫星定位的基本原理 (6) 5.2定位方法 (6) 5.3整周未知数No的确定 (9) 5.4整周跳变的修复 (9) 第七章GPS测量误差 (10) 7.1 GPS测量误差源 (10) 7.2与信号传播有关的误差 (10) 第八章GPS测量设计与实施 (11) 8.1 GPS测量的技术设计 (11) 8.2 GPS测量外业准备 (13) 8.3GPS测量外业实施 (13) 8.4数据处理及测量结果的检核 (14) 第九章GPS测量数据处理 (16) 9.1数据处理 (17) 第一章绪论
1.GPS全球定位系统的建立： GPS：Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System,卫星测时测距导航/全球定位系统，是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能型、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。（原理：空间距离后方交汇） 2.GPS全球定位系统组成： 2.1GPS卫星星座 *基本参数： ○1基本的卫星数为21+3（21颗工作卫星+3颗备用卫星） ○2卫星轨道面的个数为6 ○3卫星高度为20200Km ○4轨道倾角为55° ○5运行周期为11h58min ○6载波频率为1575.42MHZ和1227.60MHZ GPS卫星作用： 1.向广大用户发送导航定位信息。 2、接收注入站发送到卫星的导航电文和其他相关信息，并通 过GPS信号电路，适时的发送给广大用户。 3、接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，适时 的改正运行偏差和启用备用时钟等。 2.2地面监控系统： 地面监控系统：包括1个主控站，3个注入站和5个监测站 作用： 1、监测和控制卫星上的设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿 着预定轨道运行。 2、保持各卫星处于同一时间。 2.3GPS信号接收机（用户设备） 3.GPS系统的特点： 1、定位精度高 2、观测时间短 3、测站间无需通视 4、可提供三维坐标 5、操作简单
GPS原理与应用 1.选择题10 1.（）年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功，标志着人类进入 了空间技术的新时代。 1961 1957 1972 1947 2.美国海军导航卫星系统是美国第一代卫星导航系统，由于该系统卫星轨道 都通过地球极点，故也称（）卫星系统。 子午 GPS GLONASS NAVSAT 3.GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布 在（）个相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上。 3 6 4 8 4..GPS工作卫星的主体呈圆柱形，整体在轨重量为843.68㎏，它的设计寿命 为（）年，事实上均能超过该设计寿命而正常工作。 10 15 7.5 9
5..GPS定位是一种被动定位，必须建立高稳定的频率标准。因此每颗卫星上都 必须安装高精确度的时钟。当有1×10- 9s的时间误差时，将引起（）㎝的距离误差。 100 30 80 120 6..GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采 用空间距离（）交会的方法，确定待定点的空间位置。 后方 前方 侧方 方向线 7..当地球自转360°时，卫星绕地球运行两圈，环绕地球运行一圈的时间为 11小时58分。卫星在天空中的可见时间约为（）。 7小时 8小时 5小时 6小时 8.在卫星大地测量中常用的坐标系是（）。 地心坐标系 参心坐标系 9.现在，我国使用的大地坐标系除1954年北京坐标系外还使用（） 坐标系。 WGS-84 1980年国家大地 10.我国大地坐标系的原点设在（）。 山东省青岛市
陕西省泾阳县 11..我国采用（）区的区时作为统一的标准时间，称为北京时间。 东8 东9 12..计量原子时的时钟称为原子钟，常用的有铯原子钟、铷原子钟和氢原子钟三 种，国际上是以（）原子钟为基准的。 铯 铷 13.协调世界时的秒长采用（）的秒长，时刻采用世界时的时刻。所以严格地 讲，这不是一种时间系统，而是一种使用方法。 历书时 原子时 14..卫星钟采用的是GPS时，它是由主控站按照美国海军天文台（USNO）的协 调世界时（UTC）进行调整的。在（）年1月6日零时对准，不随闰秒增加。 1980 1985 15..1884年在美国华盛顿召开的国际会议决定采用一种分区统一时刻，把全球 按经度划分为（）个时区，每个时区的经度差为15 。 36 24 16..当GPS定位确定了测站点的大地高H后，可按h=H-N求出该点的正高h， 式中N为该点的WGS-84大地水准面（）。 差距 偏差 17.GPS工作卫星的地面监测部分由一个主控站, （）个注入站和五个监测站组 成。 三
GPS原理及应用复习题目 一．名词解释 1二体问题：2真近点角、平近点角、偏近点角：3多路径效应：4无约束平差和约束平差5．章动6．异步观测7．接收机钟差8．周跳9．三维平差10．岁差11．同步观测12．卫星钟差13．整周未知数14．二维平差 二．填空题 1.GPS工作卫星的地面监控系统包括__________ 、__________ 、__________ 。 2.GPS系统由__________ 、__________ 、__________ 三大部分组成。 3.按照接收的载波频率，接收机可分为__________ 和__________接收机。 4.GPS卫星信号由、、三部分组成。 5.接收机由、、三部分组成。 6.GPS卫星信号中的测距码和数据码是通过技术调制到载波上的。 7. 1973年12月，GPS系统经美国国防部批准由陆海空三军联合研制。自1974年以来其经历了、、三个阶段。 8.GPS 卫星星座基本参数为：卫星数目为、卫星轨道面个数为、卫星平均地面高度约20200公里、轨道倾角为度。 9.GPS定位成果属于坐标系，而实用的测量成果往往属于某国的国家或地方坐标系，为了实现两坐标系之间的转换，如果采用七参数模型，则该七个参数分别为，如果要进行不同大地坐标系之间的换算，除了上述七个参数之外还应增加反映两个关于地球椭球形状与大小的参数，它们是和。 10.真春分点随地球自转轴的变化而不断运动，其运动轨迹十分复杂，为了便于研究，一般将其运动分解为长周期变化的和短周期变化的。 11.GPS广播星历参数共有16个，其中包括1个，6个对应参考时刻的参数和9个反映参数。 12．GNSS的英文全称是。 13．载体的三个姿态角是、、。 14、GPS星座由颗卫星组成，分布在个不同的轨道上，轨道之间相距°，轨道的倾角是°，在地球表面的任何地方都可以看见至少颗卫星，卫星距地面的高度是km。 15、GPS使用L1和L2两个载波发射信号，L1载波的频率是MHZ，波长 是cm，L2 载波的频率是MHZ，波长是cm。 16、GPS卫星除了受到引力之外，还受到地球引力场摄动力、光压摄动力、大气阻力、摄动力等的摄动力的影响，因此卫星的运动实际上是。