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GPS测量原理及应用期末考试复习 第一章 绪论 1.简述GPS系统的特点有哪些？ ①定位精度高②观测时间短③测站间无需通视④可提供地心坐标 ⑤操作简便⑥全天候作业⑦功能多、应用广 2.GPS定位系统由哪几部分组成的？各部分的作用是什么？ 整个GPS系统，它包括三部分： （1）空间部分 —GPS卫星及其星座（2）地面控制部分 —地面监控系统（3）用户设备部分 —GPS信号接收机。 作用：（1）①连续不断向地面发送GPS导航和定位信号； ②接收地面站的指令，修正轨道偏差并启动备用设备； ③接收地面站发来的导航电文和其他信号； （2）地面监测系统由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。 主控站：①收集数据：收集本站及各监测站获得的各种数据； 处理收集的数据，按一定格式编制成导航电文； 控制和协调监测站、注入站和卫星的工作； 修正卫星的运行轨道，发送启动备用设备指令。 （2）需采用空间直角坐标系，以便于天球与地球坐标系进行转换； （3）天球与地球坐标系的建立上应具有简便的变换关系。 2.定义一个空间直角坐标系条件有哪些? （1）坐标原点的位置（2）三个坐标轴的指向（3）长度单位 3.WGS-84空间直角坐标系的几何定义？ 原点：地球的质心； 三轴指向：Z轴——国际时间局（BIH ）1984.0定义的协议地球极（CTP，Conventional Terrestrial Pole）方向； X轴——相应零子午面和赤道的交点（经度零点）； Y轴——构成右手坐标系。 4、简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么？ 定义时间系统的条件：尺度(时间单位)；原点(历元) 定义时间尺度的条件：周期运动；该周期是连续稳定的；该周期可被观测和实验复现。 第三章 卫星运动基础及GPS卫星星历 1、开普勒轨道6参数分别是什么？各参数的作用？ ①轨道椭圆长半径a②轨道椭圆第一偏心率e； a ,e 确定轨道椭圆形状和大小。 ③升交点赤经：升交点与春分点所对应的地心夹角称升交点赤经Ω ④i轨道面倾角：卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。Ω,i确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向。 ⑤ω近地点角距：在轨道平面上近地点与升交点所对应的地心夹角。 ω确定轨道椭圆在轨道平面上的定向。 ⑥V真近点角：卫星与近地点所对应地心夹角,是时间的函数。 V 确定卫星在椭圆上瞬时位置。 第四章 GPS卫星的导航电文和卫星信号 1.GPS卫星信号的内容及其作用？ GPS卫星播发的信号,包括载波、测距码(包括P码、C/A 码)、数据码(导航电文)等多种信号分量，以满足用户导航、定位等需要。 作用：加载和传送码信号，其本身也是重要的测量对象。 2.简述GPS接收机由哪几个单元组成的？各单元的作用？ 用于测绘的GPS接收机一般由天线单元、接收单元（主机）和辅助设备（电源）组成。 序号 单元 组成 说明 1 天线单元 天线 接收卫星信号,并将电磁波转化为相应的电流 前置放大器 将GPS信号电流予以放大 2 接收单元 （主机） 变频器 使L频段的射频信号变换成低频信号 信号通道 卫星信号经由天线进入接收机的“路径”。有哪些信誉好的足球投注网站/牵引/跟踪卫星；解调广播电文；进行站星距离测量 存储器 存储卫星星历/历书/伪距/载波相位观测值等信息 微处理器 指令协调整个接收机的工作并进行数据处理 显示器 显示接收机工作状态、单点定位坐标等信息 3 辅助单元 电源 为整个接收机的工作提供电力供应，分内/外电源 采集器 存贮器的外接记录器，通过它可实现人机对话 第五章 GPS卫星定位基本原理 1.试述GPS测距和单点定位原理？写出方程式。 （1）GPS测距基本原理：设想在卫星上无线电信号发射机在卫星钟的控制下，按预定的方式发射测距信号，在地面待定点上安置信号接受机，在接收机钟的控制下，测得信号到达接收机的时间差(Δt)，进而求出站星之间的距离( ρ)：ρ=c·△t （式中，c为电磁波传播速度）。 （2）单点定位原理：将卫星的瞬时空间位置作为已知点，采用空间后方距离交会，得到待定点的空间位置。 ρ12=（XP-X1）2+（YP-Y1）2+（ZP-Z1）2 ρ22=（XP-X2）2+（YP-Y2）2+（ZP-Z2）2 ρ32=（XP-X3）2+（YP-Y3）2+（ZP-Z3） 2.按不同分类标准GPS定位可分为哪些？ 分类标准 分类 含义 按测距方法 伪距法定位 测量卫星发射的测距码，确定站星距离 载波相位法定位 测量卫星发射载波相位，确定站星距离 按接收机运动状态 静态定位 定位时，接收机处于静止状态 动态定位 定位时，接收机处