河南理工GPS测量原理及运用考试综合复习资料.doc

1、GPS的含义？与经典大地测量相比，GPS有何特点？ ①选点灵活，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全天候作业。 2、GPS卫星的作用是什么？什么叫“定位星座”？什么叫“卫星星历”？ 1）向广大的用户连续不断地发射卫星导航定位信号（简称GPS信号），并用导航电文报告自己的现势位置已以及其他在轨卫星的概略位置； 2）在飞越注入站上空时，接受由地面注入站发送到卫星的导航电文和其他有关信息，并通过GPS信号形成电路，适时的发送给广大的用户。 3）接受地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令。如适时的改正运行的偏差或者启用备用时钟等。 4）通过星载高精度原子钟，提供精确的时间标准，使各卫星处于同一时间标准——GPS时。 定位星座：在用ＧＰＳ卫星进行导航定位时，为了求得测站的三维位置，必须观测４颗ＧＰＳ卫星，称之为定位星座。 间隙段：ＧPS卫星的上述分布，在个别地区仍可能在其一短时间内(例如数分钟)只能观测到4颗图形结构较差的卫星，而无法达到必要的定位精度。这种时间段称为间隙段。 所谓“卫星星历”是一系列描述卫星运动及其轨道的参数。 3、地面监控系统由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？ 一个主控站、三个信息注入站和五个卫星监测站。 主控站的任务是收集、处理本站和监测站收到的全部资料，编算出没颗卫星的星历和gps时间系统，将预测的卫星星历、钟差、状态数据以及大气传播改正编制成导航电文传送到注入站。主控站还负责纠正卫星的轨道偏离，必要时调度卫星让备用卫星取代失效的工作卫星。另外还负责监测整个地面监测系统的工作，检验注入给卫星的导航电文，监测卫星是否将导航电文发送给了用户。 注入站的任务是将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器。此外注入站能自动向主控站发射信号，每分钟报告一次自己的工作状态。 监测站的主要任务是为主控站提供卫星的观测数据。 4、什么是GPS信号接收机？其作用是什么？它由哪几部分组成？有哪几种分类方式？ GPS信号接收机：是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星信号的接收设备。 1）当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获到按一定卫星截止高度角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运动。 2）对所接收到的GPS信号具有变换、放大和处理的功能，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发射的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间，从而实现导航和定位。 1）天线(前置放大器)； 2）变频器及中频放大器； 3）信号通道 4）存储器； 5）微处理器； 6）电源，供电。 1）按接收机的载波频率分类 ◆单频接收机 ◆双频接收机 ◆双系统接收机 (GPS+GLONASS) 2）按接收机的用途分类 ◆导航型接收机 ◆测地型接收机 ◆授时型接收机 3）按接收机的通道数分类 ◆多通道接收机◆序贯通道接收机◆多路复用通道接收机 4）按接收机的工作原理分类 ◆码相关型接收机◆平方型接收机◆混合型接收机 5、接收机天线的作用是什么？对其有何要求？有哪几种类型？ 1）天线的作用 :把来自卫星信号的能量转化为相应的电流量，并经过前置放大器送入射频部分进行频率变换，以便接收机对信号进行跟踪、处理和量测。 2）对天线的要求 ◆天线与前置放大器一般应密封为一体，以保障在恶劣的气象环境下能正常工作，并减少信号损失； ◆天线与前置放大器应密封一体，保障其正常工作，减少信号损失◆能够接收来着来着任何方向的信号，不产生死角◆有防护和屏蔽多路径效应的措施◆天线的相位中心保持高度稳定，与几何中心尽量一致 3）天线的类型 :◆单极或偶极天线◆四线螺旋形或螺旋形结构天线◆微波传输带型天线◆锥形天线◆带扼流圈的振子天线 第二章 时间系统和坐标系统 1、在GPS定位中，通常采用哪两种坐标系统？ ●一类是在空间固定的坐标系统（空固系）。这类坐标系统与地球自转无关，对于描述卫星的运行位置和状态极为方便。●另一类是与地球体相固联的坐标系统（地固坐标系）。这类坐标系统对于表达地面观测站的位置和处理GPS观测成果尤为方便。 2、何为天球？天球上有哪些主要的点、线、面？ ●天球:是指以地球质心M为中心，半径r为任意长度的一个假想的球体。 1、天轴和天极 2、天球赤道面与天球赤道 3、天球子午面与天球子午圈 4、时圈 5、黄道 6、黄极 7、春分点 天球:是指以地球质心M为中心，半径r为任意长度的一个假想的球体 3、天球空间直角坐标系和天球球面坐标系是如何定义的？二者间有何关系？ 天球空间直角坐标系:原点位于地球质心M；Z轴指向天球北极Pn ，X轴指向春分点(，Y轴垂直于XMZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系统。 天球球面坐