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GPS期末考试复习题填空题名词解释1、天球：以地球质心M为球心，以任意长为半径的假想球体。
2、春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点称为春分点。
3、章动：由于月球轨道和月地距离的变化，使实际北天极沿椭圆形轨道绕瞬时平北天极旋转的现象。
4、WGS-84坐标系：(World Geodical System-84)由美国国防部制图局建立协议地球坐标系，是GPS所采用的坐标系统。
坐标系原点位于地球的质心；Z轴指向定义的协议地球极方向；X轴指向起始子午面与赤道的交点；Y轴位于赤道面上，且按右手与X轴呈90°夹角。
5、预报星历：监控数据时间序列外推估注入的卫星轨道参数。
6、精密星历：为了满足大地测量学和地球动力学对高精度定位的要求，一些国家的有关部门，根据各自建立的GPS卫星跟踪站所获得的GPS卫星精密观测资料，采用确定预报星历的相似的方法，计算出任一时刻的卫星星历。
目前，这样的组织至少有两个：一个是美国国防制图局(DMA),另一个是国际GPS动力学服务IGS（International GPS service for geodynamics)。
7、星钟的数据龄期：从作预报星历的最后观测时间到第一数据块的参考时间之间的时段。
8、绝对定位：也叫单点定位,即利用GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标系原点(地球质心)的绝对位置。
9、伪随机码：伪随机码是一个具有一定周期的取值0和1的离散符号串。
它不仅具有高斯噪声所有的良好的自相关特性，而且具有某种确定的编码规则。
10、伪距：由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得的量测距离。
该距离受钟差和信号延迟影响，测量的实际距离和卫星到接收机的几何距离有一定差值，称量测距离为伪距。
11、伪距法：将整周未知数当作平差中的待定参数多普勒法快速确定整周未知数法12、屏幕扫描法：用高次差或多项式拟合法在卫星间求差法双频观测值修复法平差后残差修复法13、双差实数解：理论上整周未知数N是一整数，但平差解算得的是一实数，称为双差实数解。
GNSS测量中的多路径效应识别与校正导语全球导航卫星系统（GNSS）已在各行各业的测量应用中广泛应用。
然而，由于多种因素的影响，GNSS测量中常常存在着多路径效应。
本文将探讨多路径效应的识别与校正方法，帮助读者理解及解决这个问题。
一、多路径效应的原理1.1 GNSS测量原理GNSS测量是通过接收卫星发射的无线信号，并利用信号传播时间和卫星位置信息来计算接收器位置的一种测量方法。
由于天线接收到的信号可能会经过复杂的传播路径，其中一种主要的影响因素就是多路径效应。
1.2 多路径效应的定义多路径效应是指卫星信号在传播过程中，除了直达路径外，还经过地面、建筑等物体的反射、绕射等路径，并与直达路径在接收机处叠加的现象。
这种叠加会引起定位误差、测量偏差等问题，对于GNSS测量的准确性和可靠性产生负面影响。
二、多路径效应的识别2.1 信号质量指标在GNSS测量中，信号质量指标是判断是否存在多路径效应的重要依据。
其中，载噪比（C/N0）是最常用的指标之一。
C/N0越高，表示信号质量越好，反之表示信号质量较差。
当C/N0不高时，很可能存在多路径效应。
2.2 时域分析方法时域分析是一种常用的多路径效应识别方法。
该方法通过检测信号的时序特征来判断是否存在多路径干扰。
例如，通过观察伪距观测值的时变性，如果存在周期性的变化，说明可能存在多路径效应。
2.3 空域分析方法空域分析是另一种多路径效应识别方法。
该方法通过多个接收天线或分布式天线阵列来接收卫星信号，并利用信号之间的空间关系来判断是否存在多路径干扰。
当多个接收天线之间的信号相位差异较大时，表明存在多路径效应。
三、多路径效应的校正3.1 多路径模型为了校正多路径效应，需要建立多路径模型。
多路径模型描述了多路径干扰对GNSS测量的影响，并将其建模成数学方程。
常用的多路径模型包括时域模型和空域模型。
3.2 动态滤波方法动态滤波是常用的多路径效应校正方法之一。
该方法通过历史观测数据的综合分析，预测当前时刻的测量误差，并对GNSS观测值进行校正。
GNSS测量误差分析与修正方法GNSS（Global Navigation Satellite System）全球导航卫星系统是一种基于卫星定位技术的导航与定位系统。
在现代社会中，GNSS已经成为许多行业的重要工具，例如航空航天、交通运输、地质勘探以及城市规划等。
然而，在GNSS测量过程中，由于多种因素的影响，测量结果可能会受到一定的误差。
本文将对GNSS测量误差的产生原因进行分析，并探讨常见的修正方法。
首先，我们来了解一下GNSS测量误差的来源。
在GNSS测量过程中，有以下几个主要的误差源：1. 天线相位中心偏差：天线在接收信号时，由于设计和制造的原因可能存在相位中心偏差，导致测量结果产生误差。
2. 大气层延迟：卫星信号在穿过大气层时会发生折射，导致信号传播时间延长，从而引起位置定位误差。
3. 多径效应：卫星信号在传播过程中会受到地面和建筑物的反射，导致多个路径的信号同时到达接收器，使得接收到的信号出现多径效应，从而产生测量误差。
4. 时钟误差：测量过程中使用的时钟可能存在一定的偏差，导致定位结果出现误差。
5. 数据处理误差：在GNSS数据处理过程中，由于算法的近似和假设，可能会引入一定的误差。
针对以上误差源，研究人员提出了一系列的修正方法来减小测量误差。
下面将分别介绍这些方法。
1. 相位中心偏差的修正：可以通过对天线相位中心的测量和建模，对接收到的信号进行相应的修正。
这种方法可以在数据处理过程中对测量结果进行修正，减小位置定位误差。
2. 大气层延迟的修正：测量中常常使用双频观测来估计大气层延迟，并进行相应的修正。
此外，还可以通过使用大气层模型，根据卫星信号的传播路径对延迟进行估计，从而减小误差。
3. 多径效应的修正：可以使用多普勒滤波器或者抗多径接收算法来减小多径效应带来的误差。
这些方法可以通过抑制多径信号的影响，提高接收到的信号质量。
4. 时钟误差的修正：可以通过使用更精确的时钟来减小时钟误差带来的影响。
通信技术终端的宽带扁平状双频圆极化微带天线，李晓鹏1，李成钢2，蔡惠萍广州中海达卫星导航技术股份有限公司，广东广州511400；2.广州市中海达测绘仪器有限公司，广东终端的宽带扁平状双频圆极化微带天线。
通过在天线辐射单元基板外围设置短路加载振子，不仅可以降低天线谐振频率实现天线的小型化设计，而且可有效提升天线辐射增益和工作带宽。
双频天线单元分别采用四馈点馈电方式，使得天线拥有稳定且可靠的相位中心偏差值和良好的圆极化特性。
针对该天线设计模型，使用仿真软件对天线进行仿真，可以得出天线在高频段（1.1661.607 GHz）内的各项指标表现较优。
通过制作实物样机进行实际测量，结果表明该天线在上述高低频双1.9 dBi，对应高低频段内中心频点的辐射增益大于180°。
因此，该天线能够较好满足目前GNSS短路加载；小型化；宽频段；相位中心；高增益Wide-Band Flat Dual-Band Circularly Polarized Microstrip Antenna for GNSSApplications，LI Chenggang2，CAI Huiping.Hi-Target Navigation Tech Co.，Ltd.，Guangzhou（1）（2）r为相对天线馈电点的位置可由公式粗略估算，然后通。
给出输入电阻与馈点（3）为天线馈点距离中心点位置；h0为平均电场强度；P为辐图1 天线结构俯视图2 仿真与实测分析本文采用专业电磁仿真软件对天线模型进行仿真优化，并使用优化后的结构参数将天线制作实物样品，如图图2 天线实物图图为实测的驻波比随频率变化曲线，在整个测试频段1～1.8 GHz内，天线的驻波比均小于说明该天线具有良好的阻抗匹配特性。
图线轴比随频率变化曲线，在整个测试频段，天线的轴，说明天线的圆极化性能好。
图3 天线实测驻波比随频率变化曲线图4 天线仿真与实测的轴比随频率变化曲线图5为天线仿真与实测的增益随频率变化的曲 2020年11月25日第37卷第22期Telecom Power TechnologyＮｏｖ． ２５，２０２０，Ｖｏｌ． ３７ Ｎｏ． ２２ 林 飞，等：应用于GNSS终端的宽带扁平状双频圆极化微带天线线。
GNSS天线相位中心偏差检测方法
牟卫华;张国柱;黎辉辉;欧钢
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2016(33)11
【摘要】对于高精度测量,天线相位中心的偏差影响不能忽视,测绘型天线在使用之前需要进行检定,确保不超过误差容限.通过对天线相位中心偏差标定过程分析,建立了一种新的观测模型,处理相对定位的基线解算数据,基于最小二乘准则估计旋转中心和相位中心偏差.该方法不需要约束天线的旋转角度和观测数据个数,提高了天线相位中心偏差标定的精度,通过对GNSS-750型测绘天线实际测试结果表明,天线相位中心水平偏移标定精度优于0.05mm.
【总页数】4页(P162-165)
【关键词】天线相位中心;相位中心偏差;超短基线;检测
【作者】牟卫华;张国柱;黎辉辉;欧钢
【作者单位】国防科学技术大学电子科学与工程学院;北斗卫星导航产品2301质量检测中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN965.5
【相关文献】
1.GNSS天线相位中心偏差检验方法研究 [J], 刘岩
2.GNSS天线相位中心偏差校准方法的实验研究 [J], 景琦
3.GNSS测量中天线相位中心偏差的影响及处理方法 [J], 魏来
4.GNSS接收机天线相位中心垂向偏差检测 [J], 周广勇;余庆滨
5.GNSS接收机天线相位中心偏差的测定方法探讨 [J], 王露露;董旭明;吴学文;沈迎光;许文婧
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• 136•本文设计了一款应用于高精度GNSS 的宽带高性能双频四臂螺旋天线。
所设计的天线将空心圆柱体介质支架应用在四轴中心对称的螺旋结构中，并采用激光雕刻工艺极大降低了天线制作成本和提高天线工艺精度。
本文所设计天线采用新型的“卐”字短路结构，加载在1/2波长主辐射臂的顶端，有效提升了天线低频段辐射增益和增益带宽。
测试结果表明，该天线在1-1.8GHz 内，驻波比小于2。
在接收频段（低频段：1.176-1.268GHz 和高频段：1.525-1.602GHz ）内辐射增益均大于1dBi ，高、低频段内3dB 轴比波束带宽分别为190°和195°，表明该天线具有工作带宽宽、圆极化特性好，低仰角搜星能力强。
因此，本文所设计天线可广泛应用于高精度卫星导航定位终端。
随着地面终端系统的高速发展，尤其是在测绘、导航、定位、 1 天线设计1.1 理论分析Kilgus 谐振式螺旋天线由四根长度为1/4λ的M 倍(M 为整数)的螺旋臂绕制而成。
每个螺旋臂馈电端电流幅度相等，相位依次相差。
当M 为奇数倍时，旋臂终端短路，当M 为偶数倍时，旋臂终端断路。
结构参数可由下式确定：(1)式中：L ax 为螺旋的轴向高度(mm) ，L ele 为螺旋臂的长度(mm) ，r 0为螺旋半径(mm) ，N 为螺旋的圈数。
A =1(M 为奇数时)，A =2(M 为偶数时)。
根据计算，天线螺旋臂长度约为92mm 。
宽带高精度GNSS双频柱状螺旋天线广州中海达卫星导航技术股份有限公司 林 飞 李晓鹏广州市中海达测绘仪器有限公司 李成钢广州中海达卫星导航技术股份有限公司 蔡惠萍 杨灵峰图1 天线仿真模型（a）移相合路网络电路 （b）移相合路网络实物图2 天线馈电网络授时等高精度卫星导航定位产业中，对天线的泛用性提出了更高的要求。
如今，单独的卫星导航系统已无法满足各类终端日益增长的需求。
因此，能够兼容四大卫星导航系统的、宽频带的高性能便携式天线是目前行业研究的热点。
01概述基准站网的组成卫星连续运行基准站网（Continuously Operating Reference Stations，缩写CORS）是由若干连续运行基准站及数据中心、数据通信网络组成的，提供数据、定位、定时及其他服务的系统。
CORS 的组成（1）连续运行基准站连续运行基准站由GNSS 设备、气象设备、电源设备、通信设备、计算机等设备及观测墩、观测室、工作室等基础设施构成，具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力，并通过数据通信网络定时或实时将观测数据传输到数据中心。
（2）数据中心数据中心由计算机、网络设备、专业软件系统以及机房构成，具备数据管理、数据处理分析及产品服务等功能，用于汇集、存储、处理、分析和分发基准站数据，形成产品和开展服务。
（3）数据通信网络数据通信网络由公用或专用的通信网络构成，用于实现基准站与数据中心、数据中心与用户数据交换，完成数据传输、数据产品分发等任务。
分类与布设原则依据管理形式、任务要求和应用范围，基准站网划分为国家基准站网、区域基准站网、专业应用网三类。
（1）国家基准站网国家基准站网是国家地理空间信息的重要基础设施，主要用于维持和更新国家地心坐标参考框架，开展全国范围内高精度定位、导航、工程建设、地震监测、气象预报等国民经济建设、国防建设和科学研究服务。
国家基准站网应覆盖我国领土及领海，全国范围内均匀分布、站间距100-200km，满足国家地心坐标参考框架建设的需要，并兼顾社会发展、经济建设、自然条件和定位服务需求等因素。
国家基准站网在每个省、自治区内应至少有3 个分布均匀、观测墩建造埋设于基岩上的基准站，直辖市内应至少有 1 个-2个观测墩埋设于基岩上的基准站。
（2）区域基准站网区域基准站网是省、市、自治区等区域地理空间信息的重要基础设施，用于维持和更新区域地心坐标参考框架，开展区域内位置服务和相关信息服务。
区域地心坐标参考框架应与国家地心坐标参考框架保持一致。
一种单空气介质层GNSS测量型天线设计【摘要】本文设计了一款单空气介质层测量型有源贴片天线，天线结构采用单层空气介质作为全球卫星导航系统（GNSS）贴片天线高低频段的电场辐射层，通过对高频贴片外边缘锯齿化处理和低频贴片内边缘锯齿化接地以及其外边缘设置锯齿辐射单元，使天线整体尺寸减小约20%。
通过HFSS软件优化设计，实现了GNSS天线的成本低、体积小、增益高、轴比频带较宽、圆极化性能好等特点。
同时，天线辐射贴片结构在设计上满足高低频相位中心高程差较小。
本文所设计天线满足覆盖四大在运行卫星导航系统的高低信号频段，并且采用对称的四馈针馈电技术使得天线表现出良好的圆极化性能和相位中心稳定性，尤其适合于GNSS精确测量与精准定位系统终端设备。
【关键词】空气介质;卫星导航;贴片天线;圆极化;终端设备1.引言随着卫星导航产业的迅速发展，综合运用GPS、GLONASS、COMPASS、GALILEO四种卫星定位系统进行导航定位，使得终端设备既具有定位精度高、相对使用可靠的特点，同时又充分利用我国自主知识产权的北斗核心技术资源，是目前提高卫星导航、测量与定位可靠性的最佳解决方案之一。
与此同时，也迫切需要发展一款具有多频段、宽波束带宽、高增益、广角轴比等综合性能较优的导航天线，使其满足四星导航系统的搜星定位精度要求。
微带天线具有形状小、成本低、易共形和易加工等优点[1-5]，选择特定的贴片形状和馈电方式较容易获得圆极化模式，因此被广泛应用于卫星导航领域。
研制者发现贴片的形状是影响天线性能的主要因素之一，它直接影响着天线的宽度、频率、增益等重要指标，并且介质材料的选择对各项性能指标也有着极其重要的影响，所以在天线的设计时需要进行综合考虑，从而选择符合实际需要的天线结构设计。
通常微带天线多数加工在高介电常数的介质上，这种天线设计在低仰角性能较好，并且满足波束宽度和带宽较宽，而且具有良好的广角圆极化特性，但是往往这些高性能的介质材料价格较贵，对于这种性能稳定并且较为成熟的介质材料品种比较单一，这对高精度导航定位天线的研制带来了巨大的挑战。
GNSS接收机的发展概况【摘要】从天线、RF、DSP和微处理器等方面介绍了GNSS接收机技术的先进性，根据用途、工作原理、接收频率等对GNSS接收机进行不同的分类，而且详细介绍了各种不同类型接收机的优缺点，论述了技术发展才是GNSS产业生存和可持续发展的灵魂。
目前GNSS接收机在各行各业的引入和推广，已使传统的导航定位领域发生了革命性的变革，特别是车载导航仪和手持用户机给人们实实在在带来了便利，GNSS必将成为一种最先进、最活跃、最具渗透力的社会生产力。
【关键词】GNSS；接收机；发展；生产力1.引言卫星导航定位技术已在全球广泛应用，其广泛应用的物质基础是卫星导航接收机，目前应用最主要的是GPS接收机，应用数量最多的则是单频C/A码民用导航接收机。
除了这种普遍适用于民用的接收机外，还有双频接收机，GPS/GLONASS双系统兼容机，以及军用接收机等。
据《GPS WORLD》杂志报道，现在全球有上千余家接收机生产制造商，共有上万种型号的接收机进入商用市场。
GNSS接收机有多种多样的类别，分为C/A码与P码、单频与双频、导航与定位、授时与测量、手持、机载、弹载、星载，以及其他各不相同的类型。
十多年来，GNSS接收机技术有了长足的进步。
在高端的科学和工程应用中，其功能越来越强大，能同时接收所有可见卫星信号，实现低噪声测量及无码与半无码工作，实时动态求解整周模糊数。
在低端应用中，手持导航接收机的价格降到100美元以下，具备了大批量进入大众化应用的条件，手表型导航仪也已进入市场，与无线移动通信结合的定位手机也已问世，个人应用市场展现了巨大的发展前景。
许许多多的应用拓广都归功于GNSS接收机数字技术的进步。
基本的GNSS 接收机已经可以在单个芯片中，数据记录技术也有了明显发展，从原来的磁带软盘，变成价廉物美的闪存或半导体存储器，体积也越来越小。
2.发展现状2.1 天线GNSS接收天线的作用，是将卫星来的无线电信号的电磁波能量变换成接收机电子器件可摄取应用的电流。
绪论1空间定位技术的优点➢测站间不需要相互通视➢数学模型简单且能同时确定点的三维坐标➢易于实现全天候观测➢能达到大地测量所需要的精度水平，在长距离上仍能获得高精度的定位结果➢观测时间比较短➢操作简单,功能多，应用广➢经济效益显著2 GPS定位系统的组成及作用➢空间部分GPS卫星：提供星历和时间信息，发射伪距和载表信号，提供其它辅助信息➢地面监控部分地面监控系统：中心控制系统、实现时间同步、跟踪卫星进行定轨➢用户部分GPS接收机:接收并测卫星信号、记录处理数据、提供导航定位信息三、时间与坐标春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点真近点角：在轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距．升交点赤经:在地球平面上，升交点与春分点之间的地心夹角．近地点角距：在轨道平面上近地点与升交点之间的地心角距．天球:指以地球质心为中心,半径r为任意长度的一个假想球体。
为建立球面坐标系统，必须确定球面上的一些参考点、线、面和圈.岁差：指由于日月行星引力共同作用的结果，使地球自转轴在空间的方向发生周期性变化。
章动:北天极除了均匀地每年西行以外，还要绕着平北天极做周期性的运动.轨迹为一椭圆.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历元:在天文学和卫星定位中,与所获取数据对应的时刻也称历元。
符合下列要求的周期运动现象可用作确定时间的基准：•运动是连续的、周期性的.•运动的周期应具有充分的稳定性.•运动的周期必须具有复现性,即在任何地方和时间，都可通过观察和实验，复现这种周期性运动。
第四章卫星运动的基础知识及GPS卫星的坐标计算轨道：卫星在空间运行的轨迹轨道参数：描述卫星轨道位置和状态的参数卫星星历：描述卫星运动轨道的信息，是一组对应某一时刻的轨道根数及其变率预报星历：是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递给用户,经解码获得所需的卫星星历，也称广播星历后处理星历：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密观测资料，应用与确定预报星历相似的方法，计算的卫星星历。
