第四章 卫星导航定位信号结构
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卫星导航定位原理与应用期末复习
考试采用闭卷方式。
题型:
一 填空题(20X1’,共20分)
二 单项选择题(6X2’,共12分)
三 名词解释(6X4’,共24分)
四 简答(4X6’,共24分)
五 问答题(2X10’,共20分)
第一章 绪论
GPS的应用,AS和SA政策
第二章 全球定位系统的组成及信号结构
GPS的组成,GPS的卫星信号结构(如测距码,导航电文)
第三章 GPS定位中的误差源△
误差的分类,几种误差的特点,如何消弱或消除。(如多路径误差)
第四章 距离测量与GPS定位△
伪距测量;载波相位测量原理,载波相位测量的观测方程,整周跳变修复,整周未知数N0的确定;静态绝对定位,静态相对定位;差分GPS定位原理,差分GPS分类及各自特点(比如RTK)。
第五章 GPS测量的技术设计△
基本概念(基线向量,同步环,异步环等),GPS测量的技术设计(如网形设计、基准设计等)
第六章 数据采集
选点与埋石等采集流程,数据采集的计划制定和方法。
第八章 地球坐标参照系
天球坐标系与地球坐标系,卫星测量中常用坐标系,坐标系转换与基准转换。WGS-84坐标系。
第十一章 GPS高程测量
大地水准面与正高;似大地水准面与正常高;参考椭球面与大地高
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
卫星导航和定位系统原理与技术
随着科技的不断发展和进步,卫星导航和定位系统已经越来越成为人们生活中必不可少的一部分。无论是普通民众、探险家还是军事人员都离不开卫星导航和定位系统。那么卫星导航和定位系统到底是什么原理和技术,它们如何发挥作用呢?下面将具体介绍。
一.卫星导航和定位系统原理
卫星导航和定位系统原理是基于卫星,通过信号的传输和接受,进行位置的测量和计算,实现导航和定位的目的。
(一)基本构成
卫星导航和定位系统主要由四个部分构成,分别是卫星、地面控制站、用户终端和导航信息中心。
卫星负责向地面控制站发送信号,发送的信号中包含了时间和信号的位置信息。然后,地面控制站接收到信号,再向用户终端发送解码后的信号,用户终端依据接收到的信号,通过计算、筛选、解析等方式,得出自己的位置信息。
在这个过程中,导航信息中心的责任是收集、计算、存储和更新卫星导航和定位系统的各类数据以及确保信息的正确性和完整性。
(二)信号传输基本原理
卫星导航和定位系统实现位置计算的基础是信号传输。信号传输的基本原理是发射方时间和接收方时间差的计算。
卫星定位系统需要同时接收到至少四个卫星信号才能定位,通过接收卫星信号时每颗卫星发射的信号独自的码顺序和位置信息即可计算自己的位置。
卫星定位系统中的信号传输时间戳是卫星发射信号时刻的计数,这是每一枚定位卫星的自身参数之一,微秒(1秒的1/1000)级别的时间戳精度提高了卫星导航的精度。
二.卫星导航和定位系统技术
(一)GPS技术
全球定位系统(GPS),是一种基于卫星导航和定位系统原理的技术,利用20颗卫星和地面摆放的测量接收机來确定位置。
GPS技术已经广泛应用于汽车导航、探险、科学研究和导弹制导等领域。
(二)GLONASS技术
GLONASS(全球卫星导航系统),是由俄罗斯独立设计研发的一种卫星导航和定位系统,包括24颗卫星。GLONASS技术大大提高了俄罗斯的导航能力,可以替代GPS,其定位精度也很高。
卫星导航定位原理与应用期末复习
考试采用闭卷方式。
题型:
一 填空题(20X1’,共20分)
二 单项选择题(6X2’,共12分)
三 名词解释(6X4’,共24分)
四 简答(4X6’,共24分)
五 问答题(2X10’,共20分)
第一章 绪论
GPS的应用,AS和SA政策
第二章 全球定位系统的组成及信号结构
GPS的组成,GPS的卫星信号结构(如测距码,导航电文)
第三章 GPS定位中的误差源△
误差的分类,几种误差的特点,如何消弱或消除。(如多路径误差)
第四章 距离测量与GPS定位△
伪距测量;载波相位测量原理,载波相位测量的观测方程,整周跳变修复,整周未知数N0的确定;静态绝对定位,静态相对定位;差分GPS定位原理,差分GPS分类及各自特点(比如RTK)。
第五章 GPS测量的技术设计△
基本概念(基线向量,同步环,异步环等),GPS测量的技术设计(如网形设计、基准设计等)
第六章 数据采集
选点与埋石等采集流程,数据采集的计划制定和方法。
第八章 地球坐标参照系
天球坐标系与地球坐标系,卫星测量中常用坐标系,坐标系转换与基准转换。WGS-84坐标系。
第十一章 GPS高程测量
大地水准面与正高;似大地水准面与正常高;参考椭球面与大地高