GPS测量原理与应用 第一章
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gps测量原理及应用GPS测量原理及应用。
GPS(Global Positioning System)即全球定位系统,是一种利用人造卫星进行定位的技术。
它是一种通过卫星信号来确定接收装置三维空间位置的定位系统。
GPS技术在军事、民用、科研等领域都有着广泛的应用,如航空航天、地质勘探、地理信息系统等。
本文将介绍GPS的测量原理及其在各个领域的应用。
首先,GPS的测量原理是基于卫星信号的接收和处理。
GPS系统由24颗卫星组成,它们以不同的轨道和高度分布在地球的轨道上。
接收器通过接收来自至少4颗卫星的信号,并测量信号的传播时间来确定自身的位置。
通过计算接收器与卫星之间的距离,再结合卫星的位置信息,就可以确定接收器的位置。
这种通过多颗卫星信号交叉定位的方法,保证了GPS的高精度和高可靠性。
其次,GPS在航空航天领域有着重要的应用。
航空器可以通过GPS确定自身的位置、速度和航向,实现精准的导航和定位。
在航天探测任务中,GPS也可以用于对航天器的轨道跟踪和姿态控制。
此外,GPS还可以用于飞行器的自主着陆和无人机的自主飞行,提高了航空航天领域的安全性和效率。
另外,在地质勘探领域,GPS技术也得到了广泛的应用。
地震监测站可以利用GPS技术实时监测地壳运动情况,预警地震灾害。
地质测量团队可以通过GPS确定地表的形变和位移情况,研究地质灾害的成因和演化规律。
此外,GPS还可以用于测量地球形状和大地水准面的变化,为地球科学研究提供了重要的数据支持。
此外,地理信息系统(GIS)是另一个重要的应用领域。
GIS是一种将地理空间信息与属性信息相结合的信息系统,它可以用于地图制图、资源调查、城市规划等领域。
GPS技术可以提供地理空间信息的精准定位,为GIS系统提供了数据支持。
利用GPS技术,可以实现对地理空间信息的实时采集、更新和管理,提高了GIS系统的精度和实用性。
综上所述,GPS技术以其高精度、高可靠性和广泛的应用领域,成为了现代测量技术中的重要组成部分。
智慧树知到《GPS测量原理与应用(山东联盟)》章节测试答案第一章1、子午卫星导航系统(NNSS)卫星数量8-9颗,运行高度较低平均2000km。
A.对B.错答案: 错2、GPS有12根螺旋形天线组成的阵列天线,向地面发射张角为30度的电磁波束。
A.对B.错答案: 对3、GLONASS系统地迹重复周期8天,轨道同步周期17圈,高纬度地区(50°以上)地区的可视性较好。
A.对B.错答案: 对4、GALILELO系统具有5个分布于全球遥测、遥控和跟踪站。
其任务是负责控制GALILEO卫星和星座,每个站配有11米长的S波段碟形天线。
A.对B.错答案: 对5、BDT 通过中国科学院国家授时中心保持的UTC,即UTC与国际UTC 建立联系,BDT与UTC 的偏差保持在100 纳秒以内。
A.对B.错答案: 对第二章1、地球直角坐标系的定义是:原点O与地球质心重合,Z轴指向地球南极,Y轴指向地球赤道面与格林尼治子午圈的交点,X轴在赤道平面里与YOZ构成右手坐标系。
A.对B.错答案: 错2、以P1 为原点,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)建立的坐标系叫站心地平直角坐标系。
A.对B.错答案: 对3、极移使地面上各点的纬度、经度和方位角都不会发生变化。
A.对B.错答案: 错4、取平地极为坐标原点,z轴指向CIO,X轴指向协定赤道面与格林尼治子午线的交点,Y轴在协定赤道面里,与XOZ构成右手系统而成的坐标系统称为平地球坐标系。
A.对B.错答案: 对5、鉴于2000国家GPS大地控制网的点数较少,分布密度远不如我国天文大地网,尚不能形成一个完善的具有一定密度的基准点组成的地心坐标系,2003-2005年,总参测绘局和国家测绘局先后启动了“我国天文大地网与高精度GPS2000网联合平差”(简称“两网平差”)项目,获得了全国48919点高精度(平均精度0.1米)的地心坐标成果,满足了急需。
第一篇 GPS定位原理及应用习题集一、名词解释一、名词解释I、卫星星历:是描述卫星运行轨道的信息。
2、天线高:指天线的相位中心至观测点标志中心顶面的垂直距离。
3,春分点:当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时,黄道及地球赤道的交点。
4、开普勒第一定律:卫星运行的轨道是一个椭圆,而该椭圆的一个焦点及地球的月心相重合。
这一定律说明,在中心引力场中,卫星绕地球运行的轨道面,是一个通过划球质心的静止平面。
5、同步环:由多台接收机同步观测的结果所构成的闭合环称为同步环。
6、多路朽效应:在GPS测量中,如果测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收衫天线,这就将和直接来自卫星的信号(直接波)产生干预,从而使观测值偏离真值产且所谓的多路径误差。
这种山于多路径的信号传播所引起的干预时延效应称为多路径效应。
7、周跳:在接收机跟踪GPS卫星进展观测的过程中,常常山于多种原因(例如接收机天线被阻挡、外界噪声信号的千扰等),可能使载波相位观测值中的9周数不正确但其缺乏1整周的小数局部仍然是正确的,这种现象成为整周变跳,简称周跳。
8、绝对定位:利用GPS卫星和用户接收机间的距离观测值直接确定用户接收机天线在在WGS-84坐标系中相对地球质心的绝对位置。
9,恒星时:以春分点为参考点,由春分点的周日视运动所确定的时间,称为恒星时。
恒星时是地方时。
10、卫星的无摄运动:卫星在轨运动受到中心力和摄动力的影响。
假设地球为匀质球体,其对卫星的引力称为中心力(质量集中于球体的中心)。
中心力决定着卫星运动的4本规律和特征,此时卫星的运动称为无摄运动,山此所决定的卫星轨道可视为理想的轨道,又称卫星的无摄运动轨道。
11,精细星历:是一些国家的某些部门,根据各自建立的跟踪站所获得的精细观测资料,应用及确定预报星历相似的方法,而计算的卫星星历。
它可以向用户提供在用户观测时间的卫星星历,防止了预报星历外推的误差。
12、相对定位:用两台或多台接收机分别安置在基线的两端,并同步观测一样的GPS 卫星,以确定4线端点在协议地球坐标系中的相对位置或4线向量的定位方法。
《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。
表1 GPS网的主要技术要求(mm)(1×10-6)≤10≤202、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通视,但考虑常规测量方法加密时的应用,每点应有1~2个通视方向。
(2)在布网设计中应顾及原有测绘成果资料以及各种大比例尺地形图的沿用,对凡符合GPS-E级网布点要求的旧有控制点,应充分利用其标石。
(3)GPS网应由若干个独立观测环构成,也可采用附合线路构成。
E级GPS网中每个闭合环或附合线路中的边数应符合表2的规定。
非同步观测的GPS基线向量边,应按所设计的网图选定,也可按软件功能自动挑选独立基线构成环路。
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。