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名词解释：1.同步观测网：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。
2.绝对定位：绝对定位也称单点定位，是指在协议地球坐标系中，直接确定观测站相对于坐标原点（地球质心）绝对坐标的一种方法(原理是空间距离后方交会)。
2-1相对定位:利用两台或两台以上的GPS接收机，分别安置在基线的两端，同步观测相同的GPS卫星，以确定基线端点在协议地球坐标系中的相对位置或基线向量。
3. 历元：对于卫星系统或天文学，某一事件相应的时刻也称为历元。
4. 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。
5. 大地高：以地球参考椭球面为起算面，沿着垂直于参考椭球面的方向（法线方向）穿过GPS的测点高。
简答题：1.详细阐述GPS系统的基本组成，并说明每一部分的具体作用。
（1）空间部分——GPS卫星星座1.接受地面站发来的导航电文和其他信号2.接受地面站的指令,修正轨道偏差并启动备用设备3.连续不断地向地面发送GPS导航和定位信号（2）控制部分——地面监控系统主控站：收集数据；处理数据；监测协调；控制卫星注入站：将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器监测站：接收卫星信号，为主控站提供卫星的观测数据（3）用户部分——GPS信号接收机天线前置放大器、信号处理、控制与显示、记录和供电单元组成捕获卫星信号，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2. GPS定位中，影响观测量精度的主要误差来源分为三类：a、与卫星有关的误差：卫星钟差——偏差总量约在1 ms内，引起的等效距离误差可达300km，卫星轨道误差（主要误差来源之一）b、卫星信号传播的误差：包括电离层折射影响，对流层影响以及多路径效应c、接受设备有关的误差：观测误差，载波相位观测的整周不确定性，天线相位中心位置偏差，接收机钟差d、其它误差来源：地球自转影响3. 简述GPS系统误差的处理方式。
11地本钟福昌整理GPS期末复习整理（全）第一章绪论【重点】1、各种卫星导航系统的构成、工作流程、各部分作用、GPS系统的特点【整理】GPS的含义：课件：（卫星测时测距导航／全球定位系统）全球定位系统（GPS）是一个空基全天候导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。
课本（P2）：GPS系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能。
【整理】卫星导航系统分类：①根据用户接收机是否发射信号分类：无源系统、有源系统②按测量的参数分类：测距导航系统测距离差导航系统卫星多普勒导航系统测角导航系统混合系统③按卫星运行轨道的高度分类：低轨道（近地轨道）900~2,700km中高轨道13,000~20,000km同步轨道36,000km④按工作区域分类：全球覆盖系统、区域覆盖系统【整理】GPS系统的特点：定位精度高；观测时间短；测站间无需通视；可同时提供三维坐标；操作简便；全天候作业；功能多、应用广【整理】GPS系统组成：GPS系统构成作用空间部分GPS 卫星①向用户发送导航定位信号。
②接收注入站发送的导航电文和其他信息。
③接收调度命令，改正运行偏差或启用备用时钟。
地面控制部分主控站（1个）①采集数据②编辑导航电文③诊断功能④调整卫星注入站（3个）将主控站发来的导航电文注入到相应的卫星存储器监测站（5个）为主控站提供卫星的观测数据、气象数据用户设备部分GPS 信号接收机①捕获卫星信号、跟踪卫星运行。
②对接收的GPS 信号进行变换、放大和处理。
③测出信号传播时间，解译导航电文。
④实时计算测站的三维坐标、三维速度和时间。
【整理】北斗卫星导航系统：①第一代是区域系统(北斗导航试验系统)——双星区域卫星定位系统；4颗卫星：两颗工作，两颗备用②第二代是全球系统：A、三大功能：快速定位、简短通信、精密授时B、B、时间系统：北斗时（BDT）溯源到协调世界时UTC（NTSC），与UTC的时间偏差小于11地本钟福昌整理100纳秒。
GPS期末考试
一、名词解释（3'×10）
章动：
岁差:
时间系统：
坐标系统：
受摄运动：
无摄运动：
站心坐标系：
导航电文：
周跳：
网络RTK：
二、填空题（1'×20）
三、简答题（5'×5）
四、应用题（15'×1）
五、中英互译（1'×10）
部分课堂所讲试题：
卫星导航系统由哪些部分组成，各部分分别有哪些作用？
GPS规程内容<作用>；
海云电子协会协议；
周跳及其修复；
单差、双差；
连续运行参考站；
基线结算要检核哪些内容；
实习数据的处理过程<课本上有相关内容，还有相关PPT>；
平面控制网的设计；
GPS误差类型；
高程测量的计算过程；
瑞士伯尔尼大学天文学院的Werner Gurtner于1989年提出RINEX格式，RINEX的相关内容；
静态网平差的相关内容；
北斗系统相关内容<填空>；
单点定位；。
GPS复习提纲1、目前的卫星导航定位系统有哪些？采用的定位原理是什么？子午卫星系统：原理（多普勒定位——观测距离差）GPS-GLONASS、GALILEO——距离交会北斗一代（被动式双向测距）；北斗二代（距离交会）2、掌握GPS的系统构成及各个组成部分的特点。
（1）空间部分：21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星6个轨道面，平均轨道高度20200km，轨道倾角55 ︒，赤经相差60 ︒，周期11h 58min保证在24小时，在高度角15︒以上，能够同时观测到至少4颗卫星（2）地面监控部分监测站（5）主控站（1）注入站（3）（3）用户设备部分GPS接收机3、为什么要引入天球坐标系？P18天球坐标系是一种惯性坐标系，其坐标原点及各坐标轴指向在空间保持不变，用于描述卫星运行位置和状态。
而地球坐标系则是与地球相关联的坐标系，用于描述地面点的位置。
4、时间测量在GPS定位中的意义？常见的时间系统有哪些，其参考点是什么？1.GPS卫星作为一个高空观测目标，其位置是不断变化的。
因此，在给出卫星运行位置的同时，必须给出相应的瞬间时刻。
2. GPS定位是通过接受和处理GPS卫星发射的无线电信号来确定用户接受机至卫星间的距离，进而确定观测站的位置的。
因此，准确地测定观测站至卫星的距离，必须精密地测定信号的传播时间。
3.由于地球的自转，地球上点在天球坐标系中的位置是不断变化的。
(1)世界时系统恒星时---春分点参考点平太阳时---平太阳为参考点世界时---平子夜为零起算的格林尼治平太阳时(2)原子时：以物质内部原子运动的特征为基础。
原子时的起点：按国际协定取为1958年1月1日0时0秒(3)力学时:其中采用了时间参数T，该参数定义为力学时。
太阳系质心力学时地球质心力学时(4)协调世界时:采用原子时秒长，用跳秒（闰秒）的方法使协调时与世界时的时刻相接近，其差不超过1秒(5)GPS时间系统:时间基准：原子时AT1秒长。
试说明GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。
1.空间星座部分：GPS卫星星座由24颗（3颗备用）卫星组成，分布在6 个轨馳，每啊腿4颗1）接收和存储由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监控站的控制指令。
2）利用卫星上的微处理机，对部分必要的数据进行处理。
3）通过星载的原子钟提供精密的时间标准。
4）向用户发送定位信息。
5）在地面监控站的指令下，通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。
2.地面监控部分：地面监控部分由分布在全球的5个地面站组成，包括5 个监测站，1个主控站，3个信息注入站。
监测站:对GPS卫星进行连续观测，进行数据自动采集并监测卫星的工作状况。
主控站:肋蕭辆緬腿線充頓藤瞧瓣顺醐贝聯斗，J胃制^卫星星历、卫星钟差和大气修正参数，并将数据传送到注入站；提供全球定位系统时间基准；各监测站和GPS/P屋原子钟，均应与主驗源W雕测出期膽檻擗讎■入导航蚊，送A注A站；i醐纖道的卫星，使t沼预战九道运行；启用备用卫星代替失效工作卫星。
注入站：在播翻下，将曲效雕算糊制的卫腥历、钟差、导航电文械包铺腊令等，注入卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。
3.用户设备部分：由GPS接收机硬件和数据处理软件以及微处理机和终端设备组成。
GPS接收机硬件主要接收GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定信息及观测量，并经简单数据处理而实现实时导航和定位。
GPS软件主要对观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果。
试说明我国北斗导航卫星系统与GPS的区别1）使用范围不同。
“北斗一号”是区域卫星导航系统，只能用于中国及其周边地区，而GPS 是全球导航定位囊充在胃飪何一点只要卫眉言号未被遮蔽或干忧都能接收^巨维^标数据。
2）卫醐戀繼跡同的。
“北斗一号”右3颗，位于高度近3. 6万千米的地球同步轨道。
3）定位原理不同。
“北斗一号”是用户首先发射要刺醐f言号，通过通转麟麵制中心地画铺仲心浦出用户析雌置后再通过卫星答釧户，而GPS只需要4个卫星的位置信息，由用户接概/懈算出三维坐标，由于“北斗一本身是j隹导航系统，仅載颗星的观测信号尚不能定位，观测信号的获得需要具转发或收发信号功能，而通信功能是GPS不具备的。
***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=24.42cm C/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。
GPS卫星导航系统复习提纲GPS的英文全称是Navigation by Satellite Timing And Ranging/Global Position System其意为“用卫星定时和测距进行导航/全球定位系统”，或简称全球定位系统。
GPS系统组成（空间部分、地面控制部分、用户设备部分、）空间部分：24颗卫星（21+3）、6个轨道平面、55º轨道倾角、20200km轨道高度、长半轴36609KM、12小时（恒星时）轨道周期地面监控部分（4）：主控站（1个）科罗拉多•斯必灵司作用：1管理、协调地面监控系统各部分的工作2收集各监测站的数据，编制导航电文，送往注入站将卫星星历注入卫星3监控卫星状态，向卫星发送控制指令4卫星维护与异常情况的处理注入站（3个）：阿松森（Ascencion)、迭哥•伽西亚(Diego Garcia)、卡瓦加兰(kwajalein)作用：将导航电文注入GPS卫星监测站（5个）=1个主控站+3个注入站+夏威夷（Hawaii)作用：接收卫星数据，采集气象信息，并将所收集到的数据传送给主控站。
通讯与辅助系统问题：如果GPS地面监控部分发生故障，GPS导航功能还能不能继续使用？GPS特点：1测站间无需通视2数学模型简单且能同时确定点的三维坐标3在长距离上仍能获得高精度的定位结果4易于实现全天候观测5观测时间比较短6操作简单7功能多，应用广空固坐标系:在空间固定的坐标系，与地球自转无关，对描述卫星的运行位置和状态极其方便。
地固坐标系：与地球体相固联的坐标系对表达地面观测站的位置和处理GPS观测数据尤为方便。
岁差：北天极（NCP）绕北黄极（NEP）顺时针转动的现象。
章动：瞬时北天极围绕瞬时平北天极产生旋转，大致成椭圆形轨迹，其长半轴约9.2″，主周期约18.6年。
协议地球坐标系和协议天球坐标系关系：1）两坐标系的原点均位于地球的质心，故其原点位置相同。
2）瞬时天球坐标系的z轴与瞬时地球坐标系的Z轴指向相同。
第一章1常规测量方法不足（1）测站之间需保持通视（2）无法同时精确确定点的三维坐标（3）观测受气候等条件限制（4）难以避免某些系统误差的影响如地球旁折光、地区性旁折光（5）难以建立地心坐标系2GPS技术特点（1）观测站之间无需通视（2）定位精度高（3）观测时间短（4）提供三维坐标（5）操作简便（6）全天侯作业3GPS组成及功能（1）空间部分一一GPS卫星星座：提供星历和吋间信息，发射伪距和载波信号，提供其他辅助信息。
作用如下.•>接收地面注入站发送的导航电文和其他信号；>接收地而主控站的命令，修正其在轨运行偏差及启用备用设备等；>连续地向用户发送GPS卫星导航定位信号，并用电文的形式提供卫星的现势位賈与其他在轨卫星的概略位賈>GPS卫星关键在于卫星的寿命要长，吋间精度要高；（2）地面控制部分一一地面监控系统：中心控制系统，实现跟踪同步，跟踪卫星进行定轨。
地面监控部分由一个主控站，三个注入站和五个监测站组成主控站的作用主控站拥有以大型电子计算机为主体的数据收集、计算和传播设备，作用如下：1.收集数据：收集各监测站获得的伪距和伪距差观测值，卫星时钟、气象参数和工作状态等；2.数据处理：根据收集到的数据计算各卫星的星历，时钟改正，卫星状态和大气传播改正。
并将这些数据按照一定格式编成导航电文，并及时将导航电文传给注入站。
导航电文的作用即在于获得卫星的坐标；3.时间协调：各测站和GPS卫星的原子钟均应与主控站的原子钟同步，或测出其间的钟差；4.控制卫星：修正卫星的运行轨道，调用备用卫星更换失效卫星注入站的作用注入站是无人值守的工作站，设有3. 66m的抛物面天线，1台C波段发射机和一台电子计算机：其作用是将主控站编制的导航电文等资料以既定的方式注入到卫星存储器钟，供卫星向用户发射。
监控站的作用：监控站是无人值守的数据采集中心，其位置经精密测定；主要设备包括1台双频接收机，1台高精度原子钟，1 台电子计算机和若干台环境数据传感器。
一、主要1 周跳产生的原因与探测修复方法：■ 原因：仪器线路的瞬间故障；卫星信号被障碍物暂时阻断；载波锁相环路的短暂失锁；无线电影响。
■修复方法：三差探测周跳法；用高次差多项式探测周跳法；卫星间求差法；残差分析；屏幕扫描法2、易产生周跳的因素和对待周跳的态度:因素：与GPS接收机的质量和野外观测环境密切相关。
态度：为了取得优良的成果，必须选择质量好的接收机、组织观测、选择良好的观测站和观测星座－环境。
3. WGS-8坐标系定义：原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向，X 轴指向BIH1984.0的零子午面和赤道的交点，丫轴与Z轴、X轴构成右手坐标系。
4. GPS发展历程：1973年由美国国防部开始建立，称为全球定位系统（GPS，目的是用于美国军队的定位、导航、武器制导等。
拟定由（21 + 3）颗卫星组成。
到今天为止经历了4个阶段：1973.12〜1978.2,理论研究阶段；1978〜1989年2月14日为建设阶段；1990〜1999为建成运行阶段，1993年满24颗，1995年达预定工作能力；2000 年5 月2 日〜2030为改进更新阶段。
从GPS的提出到1993年建成，经历了20年，实践证实，GPS对人类活动影响极大，应用价值极高，所以得到美国政府和军队的高度重视，不惜投资300 亿美元来建立这一工程，成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。
5. GPS RTK的优势：工作距离长、精度高、效率高、经济而又不存在误差积累等优势应用于：建立或改善工程和城市控制网以及地形测量，道路测量，曲线测设及工程放样等方面。
能在现场实时求解流动站坐标、且能实时知道定位的精度（内符合精度）；1拖N的作业模式（流动和基准站间有数据链）,设置好基准站后，每个流动站仅需一人，大大提高工作效率，输入转换参数后可以进行WGS8坐标与本地要求坐标间的正确转换；用于放样精度高，且异常便捷6、UTC GPST不一致的处理方法：GPST二UTC+1s*n-19s7、载波相位测量的基本原理和方法：&基线解算完成后的成果分析（4个）：观测值残差分析；基线长度的精度分析；双差固定解与双差实数解分析；9、观测文件标准化内容：记录格式标准化；记录项目标准化；采样密度标准化；数据单位标准化。
GPS的来由全球定位系统（Global Positioning System, 简称GPS），是在子午卫星导航系统(NNSS)基础上建立起来的新一代导航卫星定位系统卫星的这种布局保障了在地球上任何时刻、任何地点均至少可以同时观测到4颗卫星，我校B=32º9´N，L=118º2´E卫星钟标准频率F0 10.23MZ无论何种类型的GPS接收机它都由GPS接收机天线单元、GPS接收机主机单元和电源三部分组成GPS的建成和应用，给导航和定位技术带来了一场革命性的变化导航实时导航精度1~10m可用于海上（海船、舰艇）、空中（飞机、导弹）、陆上（各种汽车与GIS、DR 联合导航）“GPS的投入是战争效益的倍增器”“三S”的联合使用威力巨大授时利用GPS进行高精度的授时和守时（天文台站、无线电数据通讯等领域）用户能获得10ns的时钟改正数（相对于GPS时间），相对于UTC可达0.1~1us(10-6~10-7)定位在测绘领域，几乎取代常规大地测量工程测量上，已经得到越来越广泛的应用在航测、土地调查、勘界等领域广泛应用GPS在交通工程中主要应用用GPS静态测量模式建立各种工程控制网：公路勘测．桥梁．隧道．航道工程等用差分GPS（RTD模式）进行水深测量的平面定位：用差分GPS（RTK模式）进行公路勘测中线实时放样与DR\MM\GIS相结合对各种交通工具（汽车．船只等）的进行导航服务GPS并不是万能的,它还存在以下不足之处:1、导航的可靠性不足：95%可靠性设计,因而只能作为民用飞机导航辅助手段2、RTK的应用还有待进一步完善：如数据传输的可靠性、电台的作用距离限制等3、高程精度有待进一步完善4、不能用于水下及井下等领域GPS以外的导航定位系统简介我国北斗系统的发展分为三步:试验系统、扩展的区域导航系统和全球导航系统。
北斗试验验证系统具有如下特点:一是首次定位速度快。
北斗试验系统的用户定位、电文通信和位置报告可在几秒内完成,而GPS首次定位一般需要1~3 min。
二是集定位、授时和报文通信（120汉字）为一体。
GPS和GLONASS系统只解决了用户在何时、在何地的授时和定位问题,北斗试验系统是世界上首个集定位、授时和报文通信为一体的卫星导航系统,解决了“何人、何时、何处”的相关问题,实现了位置报告、态势共享。
三是授时精度高。
GPS的精密定位服务(PPS)授时精度为200 ns,北斗验证系统的单向授时精度达100 ns,双向定时精度达到20 ns,远远高于GPS的授时精度。
四是可实现分类保障。
即可划分使用等级范围,授权用户与公开用户分开,公开用户也可随时进行定位保障等级的调整、优先权调配和能力集成。
由于北斗-1系统具有GPS等系统不能比拟的短信报文通信功能优势,因此目前的典型民事应用主要集中于数据采集、监测类应用和监控、指挥调度类应用,充分发挥了“北斗”系统的通信优势。
⏹由于北斗-1系统在2008年汶川抗震救灾中发挥了显著的作用, 因此该系统在灾害应急救援方面的应用获得了各方重视,预计应用装备将会大幅增加。
⏹目前,北斗-1系统的主要用户是涉及国家安全和经济安全的政府部门、军方和行业用户,由于终端价格的竞争劣势等原因,尚未能进入大众化的民用商业领域。
⏹北斗-1系统在民用领域的定位导航应用较少,其主要原因是系统采用有源定位体制,导致终端价格较高,定位精度与GPS相比处于劣势。
总结：与GPS系统不同，所有用户终端位置的计算都是在地面控制中心站完成。
因此，控制中心可以保留全部北斗终端用户机的位置及时间信息。
同时，地面控制中心站还负责整个系统的监控管理。
与GPS、GLONASS、Galileo等国外的卫星导航系统相比，BD–1有自己的优点。
如投资少，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。
北斗二代2012 年12 月27 日正式开始运行. 目前在轨卫星14颗。
最终北斗全球导航定位系统由35颗卫星组成（5颗静止卫星和30颗非静止卫星）。
系统由5颗位于地球赤道上空（36000km）静止轨道(Geostationary Orbit, GEO)卫星,分别位于58.75°E，80°E，110.5°E，140°E和160°E为了满足高纬度地区进行信号增强工作的需求，增设了3颗IGSO（Inclined Geosynchronous Orbit, IGSO）轨道卫星。
IGSO卫星高度和静止轨道卫星相同，但是倾角不为0，IGSO轨道卫星克服了GEO卫星在高纬度地区仰角过低的问题，可以对高纬度地区进行有效的信号增强。
3颗IGSO卫星轨道最北到北纬55°，可对我国领土范围内进行有效的精度增强。
GEO、IGSO除参加定位观测外，还可用于发射北斗二代、GPS、“伽利略”广域差分信息和完好性信息,差分定位精度可达1m。
系统基本定位是由27颗MEO(Medium Earth Orbit, MEO)卫星完成的，通过三个55°倾角的轨道平面个部署9颗卫星，轨道高度21550km.我国已向国际电信联盟(ITU)申报,北斗导航系统将发射4个频率的信号:1 561 MHz、1 589 MHz、1 268 MHz及1 207 MHz (E5b北斗区域卫星导航系统(也称北斗2 代1 期)于2012 年12 月27 日正式开始运行, 系统由14 颗卫星组成, 包括5 颗地球静止轨道卫星、5 颗倾斜地球同步轨道卫星和4 颗中圆地球轨道卫星物联网（The Internet of things）的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网的概念是在1999年提出的。
物联网就是“物物相连的互联网”。
这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。
2.1 坐标系统❖在卫星定位中，需要研究建立卫星在其轨道上运动的坐标系，并寻求卫星运动的坐标系与地面点所在坐标系之间的关系，实现坐标系之间的转换。
❖完全定义一个坐标系必须明确：（1）坐标原点的位置；（2）三个坐标轴的指向；（3）长度单位。
坐标系的表示形式有：空间直角坐标系、球面坐标系、大地坐标系。
采用空间直角坐标系便于坐标转换。
它可以通过平移和旋转从一个坐标系方便地转换至另一坐标系。
不管采用什么形式，在一个坐标系中都要满足一一对应的关系，即一组具体的参数值（坐标值）只表示唯一的空间点位，一个空间点位也对应唯一的一组参数值（坐标值）。
卫星定位中常采用空间直角坐标系及其相应的大地坐标系，一般取地球质心为坐标系的原点。
根据坐标轴指向的不同，有两类坐标，天球坐标系和地球坐标系。
地球坐标系随同地球自转，可看作固定在地球上的坐标系，便于描述地面观测站的空间位置；天球坐标系与地球自转无关，便于描述人造地球卫星的位置。
一、天球及天球坐标系天球是以地球质心为球心，以无穷大为半径的一个假想球体。
地球自转轴的延长线称为天轴天轴与天球的两个交点称为天极，即北天极和南天极。
通过地球质心且与天轴垂直的平面称为天球的赤道面。
地球绕太阳公转的轨道面与天球相交的大圆称为黄道；黄道与天球赤道有两个交点，其中太阳的视位置由南向北通过赤道的交点称为春分点。
另外一点则称为秋分点。
天球坐标系是以地心O为坐标原点的，Z轴指向北天极，X轴指向春分点，Y轴垂直XOZ轴并构成右手坐标系。
球面坐标系原点与空间直角坐标系原点重合；以原点O至空间点P的距离r作为第一参数；以OP与OZ轴的夹角（取小于的值）作为第二参数（在实际工作中常以=90代替作为第二参数）。
第三参数为ZOX平面与ZOP平面的夹角，自ZOX平面起算右旋为正。
描述地面观测站的位置，需采用固联在地球上、随同地球自转的地球坐标系地球坐标系以地球质心为坐标原点；大地坐标系是通过一个辅助面（参考椭球面）定义的第一个参数——大地纬度B为过空间点P的椭球面法线与XOY平面的夹角，自XOY 面向OZ轴方向量取为正。
第二个参数——大地经度L为ZOX平面与ZOP平面的夹角，自ZOX平面起算右旋为正。
第三个参数——大地高程H为过P点的椭球面法线自椭球面至P点的距离，以远离椭球面中心方向为正。
建立以P1为原点的站心左手地平直角坐标系P1xyz：以P1点的法线为z轴（指向天顶为正），以子午线方向为x轴（向北为正），y轴与x、z垂直（向东为正）。
此坐标系也称东北天坐标系。
卫星测量是利用空中卫星的位置确定地面观测点的位置。
两种坐标系的差别可表达为：WGS-84坐标属于地球坐标系GPS测得WGS-84坐标工程实践上使用的参心坐标或地方独立坐标（参考PPT）理论上，任何一个周期运动，只要它的运动是连续的，其周期是恒定的，并且是可观测和用实验复现的，都可以作为时间尺度（单位）用以测量时间的周期性运动有三类:转动体的自由旋转。
如地球的自转————世界时系统开普勒运动。
如地球绕太阳公转————历书时系统（也称力学时系统）谐波振荡。
如原子钟的振荡————原子时系统GPS对时间的要求既要稳定又要连续。
GPS时间系统的起算原点定义在1980年1月6日UTC0时。
启动后不跳秒，保持时间的连续。
无摄运动：只考虑地球质心引力作用的卫星运动。
在研究卫星的无摄运动中，将地球和卫星看作两个质点，也称为二体问题。
二体问题下的卫星运动虽然是一种近似描述，但能得到卫星运动的严密分析解，从而可以在此基础上再加上摄动力来推求卫星受摄运动的轨道。
卫星的无摄运动，一般可通过参数（a 、e、M0、Ω、i、）来描述，这组参数称为开普勒轨道参数，或称轨道根数。
3.1.1 GPS的信号组成GPS卫星向广大用户发送的导航电文是一种不归零二进制码所组成的编码脉冲。
习惯上也称之为数据码或D码D码的码率fd=50 Hz，对于2万公里且电能紧张的GPS卫星，如何发送给用户？（系统关键）有效办法：二级调制第一级.制：将0Hz的D码调制在两个伪随机噪声码上，形成所谓的组合码D(t)P(t) 组合频率10.23MzD(t)G(t) 组合频率1.023Mz目的：将D码信号的频带从50Hz扩展到10.23Mz（或1.023Mz），使信号深埋在噪声中，既节省了电能，又增强了信号杭干扰能力，实现保密传送。
第二级.制：将一级调制后组合码进一步调制在两个L波段的载波上，形成两个调制波GPS信号组成如下：L1调制波：L1载波、P码、C/A码、D码L2调制波：L2载波、P码、D码GPS的C/A码和P码，都是由最长线性移位寄存器码序列（简称m序列）产生的复合码。
