GPS重要概念及解释
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gps测量原理与应用名词解释GPS(全球定位系统)是一种卫星导航系统,其测量原理和应用涉及许多专业术语。
以下是一些与GPS测量原理和应用相关的名词解释:1.卫星定位系统(Satellite Positioning System):通过卫星系统来确定地球上某点的位置的技术。
2.导航卫星(Navigation Satellite):用于提供导航信号的卫星,GPS系统中有一组专用于导航的卫星。
3.接收机(Receiver):接收并处理来自卫星的信号,计算用户的位置和速度的设备。
4.导航解(Navigation Solution):根据接收到的卫星信号计算出的用户的位置和速度。
5.伪距(Pseudorange):GPS接收机测量的卫星信号传播时间与接收机内部时钟时间之间的差值。
6.载波相位(Carrier Phase):GPS信号中携带导航信息的波的相位,用于更精确地计算位置。
7.多路径效应(Multipath Effect):由于信号反射或绕射引起的信号传播路径不唯一性,可能导致定位误差。
8.时钟偏移(Clock Offset):接收机内部时钟与GPS卫星时钟之间的差异。
9.PDOP(Position Dilution of Precision):表征卫星几何分布对定位精度的影响的参数。
10.RTK(Real-Time Kinematic):实时动态定位技术,使用载波相位信息实现更高精度的位置测量。
11.差分GPS(Differential GPS):使用参考站的观测数据来校正GPS测量误差,提高精度的技术。
12.卫星轨道(Satellite Orbit):卫星在地球周围运行的轨迹。
13.高度角(Elevation Angle):观察者所在位置与卫星之间的连线与地平线的夹角。
14.用户位置(User Position):GPS接收机计算出的用户所在的地理坐标。
15.导航精度(Navigation Accuracy):表征GPS系统提供的位置解的精度水平。
GPS术语 -- 词汇及概念解释( 按英文术语的第一个字母排序 )历书(Almanac)由 G P S 卫星传送的资料,包括所有卫星的轨道信息、时钟修正以及大气时延参数。
这些资料用于支持快速卫星捕获。
历书中的轨道信息不如星历表精确,但有效时间较长(一至两年)。
模糊值 (Ambiguity)当一个接收站对经过的一颗卫星进行连续观测,为重建载波相位中包含的一个未知整周数。
纬度幅角(Argument of Latitude)真近点角及近地点幅角的和。
近地点幅角 (Argument of Perigee)在椭圆轨道的焦点上观察到的从升交点到轨道天体至焦点的最近距离处的角度或弧段,此角度是在轨道平面上沿轨道天体运动方向度量的。
升交点(Ascending Node)一个物体的轨道从南至北穿过参考平面(亦即赤道平面)的点。
方位角(Azimuth)由一个固定方向(如北方)及物体方向在水平方向的角距离。
带宽(Bandwidth)信号携带信息能力的量度,用该信号的谱宽度(频域)表示,单位为赫兹。
基线(Baseline)当两个观测点同步接收 G P S 资料,并用差分方法进行数据处理时,这两个点之间的三维向量距离叫做基线。
差拍(Beat Frequency)两个频率的信号混频时产生的两个附加频率之中的任何一个。
这两个拍频等于原来两个频率的和或差。
偏置(Bias)见“整数偏置”。
二进制双相调制(Binary Biphase Modulation)在一个频率恒定的载波上的0度或180度的相位变化(分别代表二进制的0或1)。
GPS信号是双相调制的。
二进制脉冲编码调制(Binary Pulse Code Modulation)使用一串二进制数字(编码)的脉冲调制。
这种编码通常由“0”或“1”来表示,而“0”和“1”是具有明确含义(如波的相位变化或方向变化)的。
蓝皮书(Bluebook)由“N G S 蓝色参考书”衍生出的俗称。
gps名词解释GPS是全球定位系统(Global Positioning System)的缩写,是一种通过卫星系统为用户提供精确的地理位置和导航信息的技术。
它主要由卫星系统、地面系统和用户终端三个部分组成。
卫星系统是GPS的核心部分,由一组高度约为20200公里的卫星组成,它们按照一定轨道分布在地球上空,每一颗卫星周期性地通过无线电信号向地面发送时间和位置信息。
地面系统是用来控制卫星运行和维护其正常运行的设施和设备。
地面系统监测和控制卫星运行轨迹,对卫星进行时钟校准、导航系统状态监测等,并通过地基天线与卫星进行通信。
用户终端是使用GPS系统的设备,包括GPS接收机和相关软件。
GPS接收机通过接收来自卫星的信号,计算出用户的地理位置和导航信息,然后将这些信息传输给用户。
GPS在实际应用中有多种功能。
最基本的功能就是定位,通过GPS可以精确地确定地球上的位置。
它可以提供准确的经度、纬度和海拔信息,使用户能够快速和准确地确定自己的位置。
除了定位功能,GPS还可以提供导航功能。
用户在设备上设置目的地,GPS可以提供最佳的导航路线和方向,指导用户到达目的地。
它可以通过语音提示、地图显示等方式,为用户提供导航信息,使用户能够轻松地导航到目的地。
此外,GPS还可以用于时间同步。
由于GPS卫星上有高精度的原子钟,通过接收GPS信号,可以精确地同步设备的时间。
这在许多领域都非常重要,如通信、金融、天文学等。
综上所述,GPS是一种通过卫星系统为用户提供精确的地理位置和导航信息的技术。
它通过卫星系统、地面系统和用户终端三个部分相互配合,实现定位、导航和时间同步等多种功能,具有广泛的应用价值。
GPS术语 -- 词汇与概念解释( 按英文术语的第一个字母排序 )历书(Almanac)由G P S 卫星传送的资料,包括所有卫星的轨道信息、时钟修正以及大气时延参数。
这些资料用于支持快速卫星捕获。
历书中的轨道信息不如星历表精确,但有效时间较长(一至两年)。
模糊值 (Ambiguity)当一个接收站对经过的一颗卫星进行连续观测,为重建载波相位中包含的一个未知整周数。
纬度幅角(Argument of Latitude)真近点角与近地点幅角的和。
近地点幅角 (Argument of Perigee)在椭圆轨道的焦点上观察到的从升交点到轨道天体至焦点的最近距离处的角度或弧段,此角度是在轨道平面上沿轨道天体运动方向度量的。
升交点(Ascending Node)一个物体的轨道从南至北穿过参考平面(亦即赤道平面)的点。
方位角(Azimuth)由一个固定方向(如北方)与物体方向在水平方向的角距离。
带宽(Bandwidth)信号携带信息能力的量度,用该信号的谱宽度(频域)表示,单位为赫兹。
基线(Baseline)当两个观测点同步接收G P S 资料,并用差分方法进行数据处理时,这两个点之间的三维向量距离叫做基线。
差拍(Beat Frequency)两个频率的信号混频时产生的两个附加频率之中的任何一个。
这两个拍频等于原来两个频率的和或差。
偏置(Bias)见“整数偏置”。
二进制双相调制(Binary Biphase Modulation)在一个频率恒定的载波上的0度或180度的相位变化(分别代表二进制的0或1)。
GPS信号是双相调制的。
二进制脉冲编码调制(Binary Pulse Code Modulation)使用一串二进制数字(编码)的脉冲调制。
这种编码通常由“0”或“1”来表示,而“0”和“1”是具有明确含义(如波的相位变化或方向变化)的。
蓝皮书(Bluebook)由“N G S 蓝色参考书”衍生出的俗称。
书中包括N G S 要求大地测量数据所应有的信息和格式。
gps的名词解释全球定位系统(GPS)是一项用于确定地球上特定位置的无线导航技术。
利用一组星座,该系统通过接收卫星发出的信号,以确定接收器的精确位置、速度和时间。
GPS已成为我们日常生活中不可或缺的一部分,已广泛用于航空航海、汽车导航、军事应用以及智能手机等领域。
GPS的技术原理相当复杂,但简单来说,它是基于三角测量的原理来实现定位的。
GPS接收器通过接收来自位于太空中的卫星发出的信号来测量时间差,利用这些时间差,接收器可以计算出接收器与卫星之间的距离。
通过接收多颗卫星的信号,GPS接收器可以使用三角定位的原理计算出精确的位置。
现代GPS系统由两个基本组件组成:卫星和接收器。
众所周知,GPS系统中存在一组由美国国防部维护的24颗主要卫星,分布在太空中的轨道上。
这些卫星不断发出信号,传递时间和电子定位数据,以帮助接收器计算位置。
接收器是GPS系统的组成部分,它能够接收卫星信号,并通过内置的算法处理这些信号,并计算接收器的位置。
GPS的应用程度日益广泛,从军事用途到民用用途,无处不在。
在军事领域,GPS对于导航和定位至关重要。
它使得军队能够精确确定目标位置、协调部队行动,并提供实时信息。
同时,GPS还应用于航空航海领域。
在航空中,GPS系统使飞行员能够准确地计算飞机在空中的位置和速度,从而确保安全的导航。
在海上,GPS让船舶能够通过卫星定位精确地知道自己所处的位置。
此外,GPS在汽车导航系统中的应用也越来越普遍。
车载GPS系统可以通过接收卫星信号,实时跟踪车辆位置,并提供导航指示,给驾驶员提供路线规划、交通信息和预警。
这对司机来说非常有用,特别是在陌生的地区。
此外,许多智能手机也集成了GPS功能,让用户在出行时可以使用导航服务。
尽管GPS的普及对我们的生活带来了许多便利,但它也有一些局限性。
例如,在某些情况下,如高层建筑物的阻挡或深度峡谷的环境中,GPS接收器的性能可能会受到影响。
此外,由于GPS信号来自卫星,因此在某些情况下可能会受到其他干扰因素的影响,如恶劣的气候条件或电磁辐射。
GPS卫星定位什么是GPS卫星定位全球定位系统(GPS)是一种用于确定地理位置的系统,通过使用一组卫星以及接收器在地面上的设备来实现。
GPS由美国国防部开发,现在已经成为全球范围内最常用的定位系统之一。
GPS卫星定位的工作原理GPS卫星定位系统由3部分组成:卫星、地面控制站和接收器。
卫星是通过太空发射的,它们围绕地球轨道运行。
地面控制站用来监测和管理卫星的运行状态。
接收器是放置在地面上或者其他设备上用来接收卫星发出的信号。
GPS中的接收器通过接收卫星发射的无线电信号,计算出自己的位置。
接收器将接收到的信号与卫星发送的数据进行比较,并计算出自己与卫星之间的距离。
通过同时接收多个卫星的信号,接收器可以确定自己的位置。
GPS卫星定位的应用GPS卫星定位已经广泛应用于各个领域,如汽车导航、航空导航、船舶导航、灾害监测和军事等。
具体应用包括:1.汽车导航:许多汽车都内置了GPS导航系统,它们可以引导司机找到目的地,并提供实时交通信息等辅助功能。
2.航空导航:飞机使用GPS导航系统来确定自己的位置、航向和高度,以确保安全飞行。
3.船舶导航:船舶可以使用GPS系统来确定自己的位置和航向,以保证航行安全。
4.灾害监测:GPS卫星定位可以被用来监测地震、火山活动和其他自然灾害的移动模式,从而提供及时的警报和预警。
5.军事:GPS在军事领域有广泛应用,用于导航、定位、目标追踪等。
GPS卫星定位的优势和限制GPS卫星定位的主要优势在于其全球覆盖和高精度。
由于卫星的运行方式,GPS系统可以在全球范围内提供位置定位服务。
此外,GPS的定位精度可以达到数米的级别,对于大多数应用来说已经足够精确。
然而,GPS卫星定位也存在一些限制。
首先,GPS信号在穿过建筑物、树木或者其他遮挡物时会被阻挡,导致信号质量下降。
其次,恶劣的天气条件如暴风雨、大雪等可能影响GPS 信号的接收。
最后,GPS定位的成本较高,包括卫星发射和维护、地面控制站的建设和维护以及接收器的购买和更新等。
gps经纬GPS(全球定位系统)经纬是指通过GPS技术获得的地理位置的经度和纬度坐标。
在现代社会,GPS 经纬坐标的应用非常广泛,包括导航系统、地图服务、物流追踪和位置匹配等。
GPS经纬是通过卫星信号实现的。
它使用一组24颗运行在轨道上的卫星和地面上的GPS接收器相互配合来确定位置。
每个GPS卫星都会持续向地球发送信号,接收器接收到至少4颗卫星的信号后,就能够确定位置和高度。
经度是衡量位置东西方向的坐标。
以经线0度作为起点,向东为正,向西为负,经度范围从-180度到180度。
通过GPS技术获取的经度信息非常准确,可以精确到小数点后六位。
纬度是衡量位置南北方向的坐标。
以纬线0度作为起点,向北为正,向南为负,纬度范围从-90度到90度。
GPS技术也能够提供高度信息,但是纬度的准确度相对经度要稍低。
GPS经纬坐标在导航系统中扮演着重要的角色。
我们常见的车载导航系统通过接收GPS信号确定车辆的位置并提供导航指引。
无论是行驶在熟悉的城市还是陌生的地方,我们都可以依靠GPS经纬坐标来获得准确的导航信息,帮助我们快速到达目的地。
除了导航系统,地图服务也是应用GPS经纬坐标的重要领域。
比如,当我们使用手机地图应用时,应用会根据我们所在的位置显示周围的地理信息。
这些地图服务都需要准确的GPS经纬坐标来确保显示正确的位置。
在物流行业中,GPS经纬坐标用于追踪物品的位置。
很多物流公司都会安装GPS跟踪设备在货物上,以便实时了解物品的位置和运输状态。
这样可以提高整个物流过程的可见性和安全性。
另外,GPS经纬坐标还经常用于位置匹配。
比如,在一些打卡应用中,我们可以通过GPS定位来记录我们所在的地点。
这样不仅可以准确地记录我们的所在位置,还可以提高打卡的准确性,防止作弊。
虽然GPS经纬坐标在许多场景下大显身手,但是也存在一些问题。
比如,在城市高楼大厦密集的地区,高层建筑可能会对GPS信号造成干扰,导致定位不准确。
此外,天气也可能影响GPS信号的接收质量,如暴雨、暴风雪等。
GPS定位原理详解GPS(全球定位系统)是一种利用卫星进行定位的技术系统,它通过接收地球上多颗人造卫星发射的广播信号,来确定接收器的位置、速度和时间。
GPS定位原理涉及到卫星导航、信号传输和接收、测量方法等多个方面。
下面将对GPS定位原理进行详细解释。
首先,GPS定位利用的是卫星导航系统。
目前全球范围内使用的GPS系统中包含了24颗工作状态的卫星,它们分布在地球轨道上的不同位置。
这24颗卫星中,至少有4颗卫星能够同时与接收器建立通信,并传输定位信息。
卫星通过精确的计算和测量,确定自己的位置和时间信息,并将这些信息以无线电信号的形式发送到地球上。
这些信号包括卫星的位置参数、传输时间信息和卫星的识别数据等。
接收器接收到这些信号后,通过解码和计算,可以确定卫星位置和时间,进而利用三角定位原理计算接收器的位置。
三角定位原理是GPS定位的核心原理之一、当接收器能够接收到至少4颗卫星的信号时,它可以利用三角几何原理来计算自身的位置。
接收器通过测量卫星信号的传输时间以及卫星位置参数,可以计算出到每颗卫星的距离。
由于位置参数已知,接收器可以得到三个卫星之间的距离,从而确定接收器所处的位置。
为了进行更精确的定位,GPS系统还使用了差分GPS技术。
差分GPS是一种相对GPS的改进技术,它通过对接收到的信号进行实时的改正和校准,来提高定位的精度。
差分GPS技术利用地面上的参考站接收并处理卫星信号,然后将校准参数通过数据链路发送给用户,使GPS接收器能够进行更准确的位置计算。
另外,GPS定位还需要考虑信号传输和接收方面的问题。
卫星信号需要经过大气层的传输,而大气层中的电离层对信号传播会有影响,造成信号的延迟和失真。
为了减少这种影响,GPS系统使用了GPS接收器内部的高精度时钟来计算信号传输的时间差,从而减小电离层的影响。
此外,为了进一步提高精度,GPS接收器还可以通过使用辅助传感器来获取其他的定位信息。
常见的辅助传感器包括指南针、气压计、陀螺仪等,它们可以提供接收器的方向、高度和姿态等信息,从而提高位置计算的准确度。
GPS百科名片GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称,而其中文简称为“球位系”。
GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。
其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。
经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
在机械领域GPS则有另外一种含义:产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。
目录GPS与相对论关系我们应该非常感谢爱因斯坦,他的理论使得这个惊人的新装置成为现实!设计GPS卫星的科学家必须考虑狭义相对论带来的时间膨胀效应和广义相对论中时间流逝的速率与维度之间的相互关系。
GPS构成1.空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。
此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。
卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。
GPS的卫星因为大气摩擦等问题,随着时间的推移,导航精度会逐渐降低。
2. 地面控制系统地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。
地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。
GPS的控制部分由分布在全球的由若干个跟踪站所组成的监控系统所构成,根据其作用的不同,这些跟踪站又被分为主控站、监控站和注入站。
名词解释gps的绝对定位GPS(全球定位系统)是一种通过卫星导航技术实现的全球绝对定位系统。
它通过一组卫星和接收器的相互配合,可以精确测定地球上任何一个点的经度、纬度以及海拔高度。
首先,GPS的定位原理主要基于信号传播和时间测量。
目前,GPS系统由24颗工作卫星和几颗备用卫星组成,它们绕在地球轨道上的高度约为20000公里。
这些卫星以高度相对固定的轨道周围旋转,它们通过广播信号将其位置和时间的数据传输到地面上的GPS接收器。
当我们使用GPS设备时,接收器会同时接收到多颗卫星发出的信号,并利用这些信号计算接收器与卫星之间的距离。
由于这些卫星的位置是已知的,接收器可以通过测量信号传播的时间差来计算距离。
通过至少三颗卫星的信号,接收器可以确定自身相对于这些卫星的位置。
当接收器能接收到更多卫星的信号时,定位的精度会更高。
在计算过程中,GPS系统需要精准地确定信号传播的时间。
为了达到这一目的,GPS接收器内置了精准的原子钟。
通过比较接收器内部的时钟与卫星信号中的时间标记,接收器可以计算出信号传播的时间。
此外,GPS系统也采用了纠正误差的技术,例如对大气层和其他影响信号传播的因素进行修正,以提高定位的准确性。
GPS的绝对定位功能应用广泛,尤其在航海、航空、交通运输、地质勘探等领域中扮演重要角色。
航海中的GPS可帮助船只确定准确的位置,从而保证安全导航。
在航空业中,飞机可以借助GPS定位确定飞行航线和目的地。
交通运输方面,GPS也被应用于车辆跟踪和物流管理。
GPS还可以用于地质勘探,帮助科学家们精确测量地壳运动和地震活动。
除此之外,GPS还深入到了我们日常生活中的各个方面。
智能手机和车载导航系统已经广泛集成了GPS技术,使我们能够方便地找到目的地。
徒步旅行者可以利用GPS设备确定所在位置,避免迷路。
此外,GPS还被用于运动追踪、户外探险以及地理信息系统(GIS)等领域。
然而,尽管GPS在定位方面非常强大和准确,但它也存在一些限制。
GPS的工作原理最简单的解释引言全球定位系统(G PS)是一种基于卫星的导航技术,被广泛应用于航空、航海、车辆导航和智能手机等领域。
本文将为您解释G PS的工作原理,并让您了解它是如何准确地确定位置信息的。
什么是G P S?G P S是由美国国防部研发的一种卫星导航系统,利用一组卫星和地面设备来确定地球上任何一个位置的精确坐标。
它由三个主要组件组成:卫星群、控制站和接收器。
GP S的工作原理1.卫星群-G PS使用24颗位于中高地球轨道的卫星组成卫星群,这些卫星分布在地球周围,并以不同的轨道进行运行。
-卫星群中的每颗卫星都持续地向地面发送无线电信号,其中包含有关其位置和时间的信息。
2.接收器-G PS接收器是用来接收和解码卫星发送的信号的设备,它可以是一个专用的设备或内置在智能手机、汽车导航系统等设备中。
-接收器通过接收来自至少四颗卫星的信号来确定其位置。
3.三角测量原理-G PS接收器利用三角测量原理来确定位置。
接收器通过测量与不同卫星之间的时间差来计算信号从卫星到接收器的距离。
-通过测量与至少四颗卫星之间的距离,接收器可以确定自身的位置。
4.信号计算和定位-接收器收到信号后,会计算每颗卫星的距离,并借助卫星发出的时间信息。
这些计算基于信号的传播速度和时间差。
-接收器会将接收到的距离信息与卫星的已知位置进行比较,并使用复杂的数学算法来计算准确的位置坐标。
5.纠正误差-由于地球大气层、天气条件和信号传播路径等因素的影响,G P S信号可能会出现一定的误差。
-为了提高定位的准确性,接收器会使用纠正模型来修正这些误差,例如通过使用差分G PS或使用额外的地面参考站来提供更精确的定位数据。
应用领域G P S的应用广泛,以下是一些常见的应用领域:-航空和航海导航:飞行员和船长可以使用G PS来确定飞机和船只的精确位置,以便导航和定位。
-车辆导航:汽车导航系统利用G PS来提供实时导航指引,帮助司机准确地找到目的地。
GPS定位原理详解GPS(全球卫星定位系统)是一种通过卫星系统提供时空位置信息的定位技术。
它利用一组卫星在地球轨道上的分布,通过接收和处理卫星发出的信号,确定接收器的精确位置。
本文将详细解释GPS定位的原理,从信号发射、传播、接收及数据处理等各个方面进行阐述。
一、信号发射GPS系统中的卫星通过精确的跟踪和控制保持位置以及时间的准确性。
每颗卫星都内置了高精度原子钟,用于产生准确的时间信号。
卫星按照预定轨道自行运行,并在空域固定位置发射无线电信号。
二、信号传播GPS信号是通过电磁波在空间中传播的。
当信号从卫星发射后,通过大气层、云层和其他物体的传播阻碍,会发生衰减和多径效应。
然而,经过精确的计算和纠正,接收器可以消除这些因素对定位精度的影响。
三、信号接收接收器是使用者端的设备,它能够接收传输自卫星的信号。
GPS接收器内部包括一个天线,用于接收信号,并将信号送入接收机。
接收机接收到信号后,进行解调和解码,提取出有用的信息,例如卫星的编号、发射时间和导航数据。
四、数据处理接收器将从多颗卫星接收到的信号传送给计算机进行数据处理。
通过测量每颗卫星信号的传播时间和位置,计算机可以计算出接收器的精确位置。
这个过程中需要使用已知坐标的卫星位置进行三角测量,并考虑误差纠正因素,例如大气延迟和卫星钟差等。
五、定位结果在完成数据处理后,GPS接收器会输出精确的位置信息,包括经度、纬度和海拔高度等。
同时,还可以提供速度、航向和时间等其他相关信息。
这些数据可以被应用于导航、地图绘制、天气预报、航空航海、测绘、军事等各个领域。
六、应用领域GPS定位技术在许多领域得到广泛应用。
在交通运输方面,可以用于导航系统、车辆监控和路况预测。
在农业领域,可以用于精准农业管理和土壤检测。
在天文学中,可以用于望远镜的自动定位与跟踪。
同时,GPS还支持紧急救援、地震监测、无人机导航、船只定位等等。
总结:GPS定位原理包括信号发射、传播、接收和数据处理等过程。
***三条主线*** 【题型】填空、名词解释、简答一、如何实现定位1、GPS定位基本原理①利用瞬间GPS卫星的空间位置以及接收机观测获取站星之间的距离②基于空间后方交会原理来实现定位③GPS卫星发射测距信号和导航电文④导航电文包含卫星轨道参数及相关时间参考信息,可以计算得到卫星的瞬间位置⑤通过测距码可以测量站星之间的距离⑥由于存在接收机钟差,无法采用有效手段加以改正与消除,因此通常需采用4颗及以上卫星,通过空间距离后方交会方法解算地面点位置。
2、系统组成【第一章 1 】3、信号结构组成【第一章 3 】4、前提条件如何实现5、坐标系统、时间系统【第二章】二、如何提高精度误差源(性质、空间分布)【第四章 2 】三、如何使用及应用1、定位方式:绝对(单点)定位、相对(差分)定位2、使用:精度高,可靠性、可用性高,实时性→RTK、网络RTK、CORS3、GPS高程(为大地高)【第八章】第一章1、GPS的构成:GPS卫星星座、地面监控部分、用户接受处理部分2、GPS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、操作简单、全天候作业、功能多,应用广【P14】3、GPS卫星的信号:载波(L1载波、L2载波)【可测距】、测距码(P码、C/A码)【PRN,伪随机噪声吗】、导航电文【计算卫星瞬间位置】L1载波:频率=1575.42MHz 波长=19.03cm L2载波:频率=1227.60MHz 波长=24.42cmC/A码的码元宽度293m,测距误差2.9m P码的码元宽度29.3m,测距误差0.29m4、GPS卫星导航电文:卫星星历、时钟改正参数、电离层延迟改正参数、遥测码、由C/A码确定P码信号时的交接码等参数第二章1、天球坐标系统:原点位于地球质心M,z轴指向天球北极,x轴指向春分点,y轴垂直于xMz平面。
2、地球坐标系统:原点位于参考椭球中心,z轴指向参考椭球北极,x轴指向首子午面与赤道的交点,y轴位于赤道面(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点,Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。
全球卫星导航系统名词解释
全球卫星导航系统(GPS)是一种由美国政府开发的卫星导航系统,旨在为全
球各地的用户提供免费、可靠和精确的定位、导航和授时服务。
GPS系统包括三个主要组成部分:GPS卫星、GPS接收器以及GPS算法。
GPS卫星是GPS系统的重要组成部分,由72颗卫星组成,分布在轨道上,每个卫星都与GPS接收器放置在不同的轨道上。
卫星发送的定位和导航信息通过无线电波传输到地球表面,使得GPS接收器可以实时获取卫星信息并计算出位置、速度和时间等参数。
GPS接收器是使用GPS技术进行定位和导航的设备,通常放置在手表、汽车、飞机、船只等各种设备中。
接收器通过接收GPS卫星发送的无线电信号来获取卫星信息,然后使用内置的算法来计算设备的位置、速度和时间等参数。
GPS算法是GPS系统的核心部分,用于计算设备的位置、速度和时间等信息。
算法基于误差平方和(ESA)算法,通过测量接收器与GPS卫星之间的误差来估计
设备的位置和速度。
此外,GPS算法还考虑了其他因素,如时间同步、抗干扰性和可靠性,以确保GPS服务的准确性和可用性。
全球卫星导航系统已经成为全球最主要的导航技术之一,被广泛应用于军事、民用各个领域。
随着GPS技术的不断发展和完善,GPS服务在未来还将继续扩大
和改进,为人类提供更好的导航和定位服务。
⏹1整周跳变如果由于某种原因使计数器在某段时间内的累计工作产生中断,那么恢复累计后的所有计数中都含有同一偏差,该偏差为中断期间所丢失的整周数。
对于不足一周部分而言,由于接收机的正常工作,仍然是正确的,这种整周计数出现错误而不足一周部分仍然正确的现象称为整周跳变,简称周跳。
郑州技术Int(φ)为t0到t1时刻用计数器累计下来的差频信号整周数。
观测时由于某种原因而引起累计工作中断,当信号恢复时技术会丢失deltaN,级后续的所有技术含有同一偏差。
这种现象叫做整周跳变。
⏹2接收通道接收机中用来跟踪、处理、量测卫星信号的部件,由无线电元器件、数字电路等硬件和专用软件所组成,称为接收通道。
一个通道在一个时刻只能跟踪一个卫星某一频率的信号。
⏹3导航电文导航电文是由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的修正参数、电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码,也称数据码(D码)。
它是用户利用GPS进行导航定位时一组比不可少的数据。
⏹4重建载波由于载波上已经用二进制相位调试法调制了测距码和导航电文,故接收到的卫星信号的相位也是不连续的,所以在进行载波相位测量之前,必须设法将调制的信号去掉恢复载波,此项工作叫做重建载波,一般可采用码相关法,平方法进行⏹5相对论效应GPS卫星在高20200km的轨道上运行,卫星钟受狭义相对论效应和广义相对论效应的影响,其频率与地面静止钟相比,将发生频率偏移,这是精密定位中必须顾及的一种误差影响因素。
⏹6广域差分GPS一个相当大的区域中,较为均匀的布设少量的基准站组成一个系数的差分GPS网,各基准站独立进行观测并将求得的距离差分改正数传送给数据处理中心,由数据处理中心进行统一处理,以便将各种误差分离开来,然后再将卫星星历改正数、卫星钟差改正数以及大气延迟模型等播发给用户,这种差分系统称为广域差分系统。
⏹7天线平均相位中心差GPS测量和定位时,天线对中是以接收机天线的几何中心为准的,天线的相位中心与其几何中心在理论应保持一致。
gps的名词解释GPS,全球定位系统(Global Positioning System)的缩写。
是一种基于卫星导航技术的定位系统,通过全球范围内的一组卫星,能够提供地理位置和时间信号。
GPS系统主要由卫星组成,支持接收机和控制段等多个组件。
GPS系统的工作原理是利用空间中的24颗运行着的GPS卫星,通过向地球上的接收机发送无线电信号,接收机接收到至少4颗卫星的信号后,根据信号的时间差来计算出它和卫星之间的距离,通过多边定位法原理计算出接收机的位置。
同时,GPS系统还能提供精确的时间信号,使接收机可以获得准确的时间。
GPS系统有许多实际应用,包括导航、定位、测量等各个领域。
在导航上,人们可以使用GPS定位自己的位置,并获得导航路线和方向指示;在军事领域,GPS系统被广泛应用于军事导航、轨迹追踪和火力控制等方面;在航空航天领域,GPS系统被用于航空器的导航、自动降落等;在地质勘测和土壤测量中,GPS系统也可以提供准确的测量数据等。
此外,GPS系统还在海洋、农业、气象、交通管理等领域有着广泛的应用。
GPS系统的优点在于其全球范围、高精度、即时性和可靠性。
由于卫星不受地理位置限制,因此无论在全球哪个地方,只要能接收到卫星信号,就可以进行定位和导航。
GPS系统的精度相对较高,一般能够提供米级甚至厘米级的精度。
同时,GPS系统具有实时性,即信息传输和接收几乎是瞬间完成的。
此外,GPS系统稳定可靠,可以适应各种环境和恶劣天气条件。
然而,GPS系统也存在一些不足之处。
由于信号传播的原理和限制,GPS在封闭环境、深海、深山等地形复杂的地方,接收信号可能会受到一定影响,导致定位不准确或无法定位。
此外,GPS系统也会受到人为干扰,如信号屏蔽、恶意干扰等。
此外,GPS系统也存在一定的安全性问题,如被黑客攻击、伪装等。
总的来说,GPS系统是一项重要的技术,用于提供定位、导航和时间信号。
它技术先进,广泛应用于各个领域,对于人们的出行、工作和生活有着重要的意义。
gps 卫星的导航电文名词解释1. 卫星位置信息:卫星的位置信息是GPS系统的基础。
每颗卫星都会不断发送自身的轨道参数和时间信息,这些信息被接收设备接收并计算出每颗卫星的具体位置。
2. 卫星时钟信息:卫星时钟信息用于确保GPS信号的时间准确性。
每颗卫星都配备有高精度的原子钟,它们会持续发送带有时间标签的信号,地面接收设备通过接收这些信号并解码时间标签,可以获得高精度的时钟信息。
3. 卫星健康状况信息:卫星健康状况信息包括每颗卫星的信号质量、工作状态等信息。
这些信息有助于地面接收设备判断哪些卫星是可靠的,以及它们的信号质量如何。
4. 地球中心导航数据:地球中心导航数据提供了地球的旋转信息以及其他与地球中心相关的导航数据。
这些数据可以帮助GPS接收设备确定其相对于地球中心的位置。
5. 星历参数:星历参数是描述每颗卫星轨道的参数集合。
这些参数描述了卫星在空间中的精确位置,以及其在轨道上的运动轨迹。
6. 卫星钟差参数:卫星钟差参数是用来修正卫星时钟与地面时间之间的差异。
由于卫星时钟的运行速度与地面时钟不完全一致,因此需要这些参数来确保时间的准确性。
7. 地球自转参数:地球自转参数描述了地球自转的速率和方向。
这些参数可以帮助GPS接收设备更准确地计算出其相对于地球表面的位置。
8. 大气校正参数:大气校正参数用于修正大气延迟对GPS信号的影响。
由于大气密度和大气中的电子含量会影响GPS信号的传播速度,因此需要这些参数来提高定位精度。
9. 广播信号参数:广播信号参数包括每颗卫星的信号频率、编码方式等信息。
这些参数是地面接收设备能够接收和解析卫星信号所必需的。
10. 加密与解密参数:加密与解密参数用于保护GPS信号的安全性。
为了防止未经授权的用户接收到GPS信号,GPS系统采用了加密技术。
只有拥有正确解密参数的用户才能接收到并解析出准确的GPS信号。
一、名称解释1. GPS2. “3S”3. NNSS:海军导航卫星系统(子午卫星导航系统)4. PPS: 精密定位服务5. SPS:标准定位服务6. SA技术: Selective Availability –选择可用性7.AS技术: Anti-Spoofing –反电子欺骗8. GLONASS: 全球导航卫星系统9. UTC: 协调世界时10.天体视运动:由于地球不停的自西向东作自转运动,我们可以观察到天球上的日月星辰自东向西旋转,每日转一周,从而产生天体每日东升西落的自然象,这种由于地球自转产生的天体或天球的视运动,称为天体视运动11.岁差:实际上地球的形体接近一个赤道隆起的椭球体,因此,在日月引力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,自转轴的方向不再保持不变,从而使春分点在黄道上缓慢西移,这种现象在天文学中称为岁差12.历元:天文学上把观测资料所对应的时刻(观测瞬间)称为历元。
因此时间的原点也叫作起始历元。
13.轨道参数:而描述卫星轨道位置状态的参数,称为轨道参数14.二体问题: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,在天体力学中称为二体问题15.开普勒运动:卫星在上述地球引力场中的无摄运动(忽略所有的摄动力,仅考虑地球质心引力的运动)称为开普勒运动16.受摄运动:卫星的实际运行轨道,由于受到多种非地球中心引力的影响,而使其偏离开普勒轨道。
考虑了摄动力作用的卫星运动称为卫星的17.卫星星历:是描述有关卫星运动轨道的信息。
18.参考星历:相应参考历元的卫星开普勒轨道参数,也叫参考星历19. CDMA:码分多址20.测距码:是用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码,包括C/A码和P码21.导航电文:导航电文是由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的修正参数、电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码,也称数据码(D 码)。
22. 接收机钟差: GPS接收机一般采用石英钟,接收机钟与理想的GPS时之间存在的偏差和漂移。
23. 卫星星历误差:由卫星星历给出的卫星在空间的位置与卫星的实际位置之差24. 大气延迟: 信号在穿过大气时,速度将发生变化,传播路径也将发生弯曲25.总电子含量: 底面积为一个单位面积时沿信号传播路径贯穿整个电离层的一个柱体内所含的电子总数26. 对流层折射: GPS信号通过对流层时,也使传播路径发生弯曲,从而使测量距离产生偏差27. 多路径误差: 在GPS测量中,被测站附近的物体所反射的卫星信号(反射波)被接收机天线所接收,与直接来自卫星的信号(直接波)产生干涉,从而使观测值偏离真值产生所谓的“多路径误差”。
28. FDMA:频分多址29.载波相位测量:由于载波的波长较短,能达到较高的测距精度,把载波作为测距信号进行距离测量的方法叫作载波相位测量30. 重建载波:由于载波上已用二进制相位调制法调制了测距码和导航电文,故接收到的卫星信号的相位也不连续,所以在进行载波相位测量前,必须设法将调制信号去掉,恢复载波,此项工作称重建载波31. 差分观测值:将相同频率的GPS载波相位观测值依据某种方式求差所获得的新的组合观测值(虚拟观测值)32. 静态定位:如果在定位时,接收机的天线在跟踪GPS卫星过程中,位置处于固定不动的静止状态,这种定位方式称为静态定位。
33. 动态定位:是以确定与各观测站相应的、运动中的、接收机载体的位置或轨迹的卫星定位。
定位时,至少应有1台接收机处于运动状态。
34.相对论效应:是由于卫星中和接收机钟所处的状态不同而引起的卫星钟和接收机钟之间产生相对钟误差的现象。
35.接收机的位置误差:接收机天线相位中心相对测站标石中心位置的误差。
36.等效距离误差:为了便于理解,通常将各种误差的影响投影到观测站至卫星的距离上,以相应距离误差来表示,称为等效距离误差。
37.ITRF:国际地球参考框架38.被动式测距:用户自己不发送信号,只是接收发射源发射的信号进行距离量测。
39.DGPS:差分动态定位40.差分动态定位:用两台接收机在两个测站上同时测量来自相同GPS卫星的导航定位信号,用以联合测得动态用户的精确位置。
41. RTK:(real time kinematic)实时动态测量系统二、简答题1. 子午卫星系统局限性卫星少,观测时间和间隔时间长,无法提供实时导航定位服务导航定位精度低卫星信号频率低,不利于补偿电离层折射效应的影响卫星轨道低,难以进行精密定轨2. GPS的发展简史方案论证阶段全面研制和试验阶段实用组网阶段3. GPS系统特点•全天候、全球无缝覆盖•独立于美国,受欧洲控制的民用卫星导航定位系统•定位精度高于其它导航星座•导航定位服务多样性•具有地面与卫星通信能力,提供救援和搜索服务•系统开放性•系统管理民间性4. GPS系统发展趋势•集成化,小型化•高动态,多通道•差分GPS接收机•以GPS为中心的组合导航系统•高精度动态接收机•与通信结合5. GPS现代化的内涵–保护。
即GPS现代化是为了更好地保护美方和友好方的使用,要发展军码和强化军码的保密性能,加强抗干扰能力;–阻止。
即阻扰敌对方的使用,施加干扰,施加SA,AS等;–保持。
即是保持在有威胁地区以外的民用用户有更精确更安全的使用。
6. 北斗卫星导航系统组成及特点•“北斗卫星导航系统”系统是由空间卫星、地面控制中心站和北斗用户终端三部分构成。
•投资少,组建快;具有通信功能;捕获信号快等。
但也存在着明显的不足和差距,如用户隐蔽性差;无测高和测速功能;用户数量受限制;用户的设备体积大、重量重、能耗大等。
7. 简述卫星所受的摄动力•①地球体的非球性及其质量分布不均匀而引起的作用力,即地球的非中心引力•②太阳的引力和月球的引力•③太阳光的直接与间接辐射压力•④大气的阻力•⑤地球潮汐的作用力•⑥磁力及其他作用力等8. GPS的系统组成•GPS系统由三部分组成–空间部分–地面控制部分–用户设备部分9. GPS卫星信号的组成部分GPS卫星发射的信号由载波、测距码和导航电文三部分组成。
其中:(1)可运载调制信号的高频振荡波称为载波。
GPS卫星所用的载波有两个:L1(频率1575.42MHz;和L2(频率1227.60MHz);(2)测距码是用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码,包括C/A码和P码。
(3)导航电文是由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的修正参数、电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码,也称数据码(D码)。
10. 减少GPS各种误差影响的方法•模型改正法:利用模型计算出误差影响的大小,直接对观测值进行修正。
•求差法–原理:通过观测值间一定方式的相互求差,消去或消弱求差观测值中所包含的相同或相似的误差影响–适用情况:误差具有较强的空间、时间或其它类型的相关性。
•参数法–原理:采用参数估计的方法,将系统性偏差求定出来–适用情况:几乎适用于任何的情况•回避法)–原理:选择合适的观测地点,避开易产生误差的环境;采用特殊的观测方法;采用特殊的硬件设备,消除或减弱误差的影响–适用情况:对误差产生的条件及原因有所了解;具有特殊的设备。
11. 多路径误差的特点•与测站环境有关•与反射体性质有关•与接收机结构、性能有关12.应对多路径误差的方法多路径效应将严重损害GPS测量的精度,是GPS测量中的一种重要的误差源。
要消除或削弱多路径误差影响可采取的方法和措施有:(一) 选择合适的测站1、避免临近水域;2、不宜选择山坡上;3、注意离开高层建筑(二) 选择合适的GPS接收机1、在天线下设置抑径板或抑径圈;2、接收机天线对极化方向相反的反射信号应有较强的抑制能力;3、改进接收机的软、硬件(三) 适当延长观测时间13. 在全球定位系统中为何要用测距码来测定伪距1)易于将微弱的卫星信号提取出来。
卫星信号的发射功率有限,很容易被一些干扰信号(如电视台、移动电话台、微波中继站等)所掩盖,卫星信号的强度一般只有这些噪声信号强度的万分之一或更低。
只有依据伪距码的独特结构,才能将卫星信号从噪声中提取出来;2)可提高测距精度。
用测距码进行相关处理所获得的伪距观测值可以视为用积分间隔中的每个码分别测距,然后将测得的结果取平均后所获得的均值,其精度显然要高于脉冲法测距的精度;3)便于用码分多址技术对卫星信号进行识别和处理。
接收机接受信号时,卫星信号会连同噪声一起进入每个通道。
但接收机在每个通道都规定了所观测卫星的PRN号,因此相应通道只产生相对应卫星的复制码,而其他卫星的测距码及噪声与该复制码可视为相互正交,相关系数的影响趋于零。
这样就可以将其他卫星信号及噪声分离出去。
因此让每个通道皆产生与需要观测的卫星相同的测距码,就能同时对视场中的n颗卫星分别进行伪距观测,从而方便地实现对卫星信号的识别和处理;4)便于对系统进行控制和管理。
采用测距码后,美国国防部可以通过公开某种码的结构或对某种码结构进行保密来对用户使用该系统的程度加以控制。
14. 利用测距码进行测距的优点1)易于将微弱的卫星信号提取出来。
卫星信号的发射功率有限,很容易被一些干扰信号(如电视台、移动电话台、微波中继站等)所掩盖,卫星信号的强度一般只有这些噪声信号强度的万分之一或更低。
只有依据伪距码的独特结构,才能将卫星信号从噪声中提取出来;2)可提高测距精度。
用测距码进行相关处理所获得的伪距观测值可以视为用积分间隔中的每个码分别测距,然后将测得的结果取平均后所获得的均值,其精度显然要高于脉冲法测距的精度;3)便于用码分多址技术对卫星信号进行识别和处理。
接收机接受信号时,卫星信号会连同噪声一起进入每个通道。
但接收机在每个通道都规定了所观测卫星的PRN号,因此相应通道只产生相对应卫星的复制码,而其他卫星的测距码及噪声与该复制码可视为相互正交,相关系数的影响趋于零。
这样就可以将其他卫星信号及噪声分离出去。
因此让每个通道皆产生与需要观测的卫星相同的测距码,就能同时对视场中的n颗卫星分别进行伪距观测,从而方便地实现对卫星信号的识别和处理;4)便于对系统进行控制和管理。
采用测距码后,美国国防部可以通过公开某种码的结构或对某种码结构进行保密来对用户使用该系统的程度加以控制。
15. GPS系统是如何用测距码来测定伪距的?测距码是用以测定从卫星至地面测站间距离的一种二进制码序列。
利用测距码测定伪距,首先假设卫星钟和接收机钟均无误差,都能与标准的GPS时间保持严格同步。
在某一时刻t 卫星在卫星钟的控制下发出某一结构的测距码,与此同时接收机则在接收机钟的控制下产生或者说复制出结构完全相同的测距码(简称复制码)。
由卫星所产生的测距码经△t时间的传播后到达接收机并被接收机所接收。