4GPS测距定位基本原理汇总
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- 1 - 一、填空(每空1分,共20分)
1.自1974年以来,GPS计划已经历了方案论证、 论证、生产实验三个阶段。总投资超过200亿美元。
2.按照《规范》规定,我国GPS测量按其精度依次划分为AA、A、B、C、D、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 km。
3.协调世界时是综合了世界时与原子时的另一种记时方法,即秒长采用原子时的秒长,时刻采用 时的时刻。
4.卫星钟采用的是 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。
5.当GPS信号通过电离层时,信号的路径会发生弯曲, 速度会发生变化。这种距离改正在天顶方向最大可达 m,在接近地平线方向可达150m。
6.在GPS定位测量中,观测值都是以接收机的相位中心位置为准的,所以天线的相位中心应该与其 中心保持一致。
7.当使用 的接收机,同时对同一组卫星所进 行的观测称为同步观测。
8.按照GPS系统的设计方案,GPS定位系统应包括 部分、 部分和用户接收部分。
9.在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机的 改正。在实践中应用甚广。
10.GPS网的图形设计主要取决于用户的要求、 、时间、人力以及所投入接收机的类型、 和后勤保障条件等。
11.根据不同的用途,GPS网的图形布设通常有 式、 式、网连式及边点混合连接四种基本方式。选择什么方式组网,取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS接收机台数等因素。
二、单项选择题(每小题1分,共10分)
1.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( )的精密定位工作。
第4章 GPS卫星的导航电文和卫星信号
4.1 GPS卫星的导航电文
GPS卫星的导航电文(简称卫星电文)是用户用来定位和导航的数据基础。它主要包括:卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕获P码的信息。这些信息以二进制码的形式,按规定格式组成,按帧向外播送,卫星电文又叫数据码(D码)。他的基本单位是长1500bit的一个主帧,传输速率是50bit/s,30s传送完毕一个主帧。一个主帧包括5个子帧,第1、2、3子帧各有10个字码,每个字码有30bit;第4,5子帧各有25个页面,共37500bit。第1、2、3子帧每30秒重复一次,内容每小时更新一次。第4,5子帧的全部信息则需要750s才能够传送完毕。即第4、5子帧是12.5min播完一次,然后再重复之,其内容仅在卫星注入新的导航数据后才得以更新。
4.1.1 遥测码
遥测码位于各子帧的开头,它用来表明卫星注入数据状态。遥测码的第1-8bit是同步码,使用户便于解释导航电文;第9-23bit为遥测电文,其中包括地面监控系统注入数据时的状态信息、诊断信息和其他信息。第23和第24bit是连接码;第25-30bit为奇偶检验码,它用于发现和纠正错误。
4.1.2 转换码
转换码位于每个子帧的第二个字码。其作用是提供帮助用户从所捕获的C/A码转换到捕获P码的Z计数。Z计数实际上是一个时间计数,它以从每星期起始时刻开始播发的D码子帧数为单位,给出了一个子帧开始瞬间的GPS时间。由于每一子帧持续时间为6s,所以下一个子帧开始的时间为6xZ s,用户可以据此将接收机时钟精确对准GPS时,并快速捕获P码。
4.1.3 第一数据块
第1子帧 第3-10字码,主要内容:①标识码,时延差改正②星期序号③卫星的健康情况④数据龄期⑤卫星时钟改正系数等。
4.1.4第二数据块
包含第2和第3子帧,其内容表示GPS卫星的星历,这些数据为用户提供了有关计算卫星运动位置的信息。描述卫星的运动及其轨道的参数包括下列三类: 1.开普勒六参数 2.轨道摄动九参数 3.时间二参数
目 录
一、 GPS的概念和特点---------------------------------------------------2
二、 GPS的发展---------------------------------------------------------3
三、 GPS原理-----------------------------------------------------------4
四、 GPS的用途---------------------------------------------------------6
五、 最常用的GPS接收器及其分类--------------------------------------8
六、 GPS接收机的使用--------------------------------------------------10
七、 GPS的性能指标----------------------------------------------------12
八、 GPS卫星现代化----------------------------------------------------13
九、 GPS与蓝牙技术在手持设备中的应用现状------------------------------15
全球定位系统(GPS)知识介绍
2 第一节 GPS的概念和特点
一、概念
GPS即全球定位系统(Global Positioning System)是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经近10年我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、 自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测-量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。
使用GPS定位技术进行测量的步骤与技巧
GPS定位技术在现代测量中被广泛应用,不仅提高了测量的准确性,还大大简化了测量的流程。本文将介绍使用GPS定位技术进行测量的步骤与技巧。
一、概述
GPS定位技术是一种基于全球定位系统的测量技术,通过卫星定位和接收器来确定地理位置。它主要包括接收器的设置、基准站的建立、数据采集和数据处理四个步骤。
二、接收器的设置
在进行GPS测量之前,我们需要设置好接收器的参数。首先,确保接收器的电量充足,并检查接收器的天线是否正确连接。其次,根据测量的需求选择合适的测量方式,如静态观测、动态观测或快速静态观测。
接下来,设置接收器的工作模式。一般分为单频模式和双频模式,双频模式下具有更高的测量精度。根据实际情况选择不同的模式,并设置数据采样率和观测时间。最后,校准接收器的时间和坐标,并进行接收器的自检。
三、基准站的建立
在GPS测量中,建立一个稳定的基准站非常重要。首先,选择一个合适的位置,避免高层建筑物和遮挡物的影响。其次,进行基站接收机的安装,并保证其水平和稳定。
然后,对基准站进行观测,一般需要持续观测数个小时,以提高观测精度。在观测过程中,需要记录观测时间、天气状况和观测仪器的状态。观测完成后,对观测数据进行校核和处理,得到基准站的坐标和高程。
四、数据采集 数据采集是GPS测量的关键步骤,需要保证数据的准确性和稳定性。首先,根据测量的要求选择合适的观测模式,如静态观测、动态观测或快速静态观测。
然后,设置接收器的观测参数,如观测时间间隔和采样率。在观测过程中,保持接收器的稳定,并记录观测时间、天气状况和观测仪器的状态。观测完成后,保存观测数据,并进行后续的数据处理。
五、数据处理
数据处理是GPS测量中最为复杂和关键的步骤。首先,进行观测数据的编辑,包括数据的畸变和异常值的删除。然后,进行数据的平差处理,计算出测量点的坐标和高程值。
在数据处理过程中,需要进行精度评定,检查计算结果的准确性和可靠性。根据精度评定的结果,可以选择合适的精度等级,并对测量结果进行修正和调整。最后,生成测量报告,记录测量数据和结果,并进行结果的分析和解释。