GPS原理及应其用习题.docx

《GPS原理及其应用》习题集一、计算题1、公开题（必考题）：如何产生码长Nu=31的m码和金（gold）码（参见第18-28页）？2、公开题（备选考题）：画图并用文字说明开普勒轨道6个参数（根数），并从6个根数出发，给出在卫星惯性坐标系（其中x轴指向平春分点，z轴指向平北极）中卫星三个坐标的计算公式参见第55-63页）。3、公开题（备选考题）：给出可接收到五个和五个以上卫星信号时的定位算法，其中包括列出超定非线性方程和（泰勒一阶近似）线性化后的超定线性方程组与矩阵形式以及求解超定线性方程（参见第98-106）。4、公开题（备选考题）：写出卡尔曼滤波的三对更新方程和卡尔曼增益矩阵的计算公式（参见提供的word文件）。5、公开题（备选考题）：用拉氏变换方法推导锁相环的系统函数，并简要分析锁相环稳态特性（参见第270-281页）。6、公开题（备选考题）：写出码环中相干积累（匹配滤波）的定量描述（参见ppt）。7、公开题（备选考题）：画出典型的码环框图，并解释使用超前、即时和滞后复制C/A码的作用（参见第304-306页）。8、公开题（备选考题）：画出典型的接收机完整跟踪环路，并指出跟踪环路主要发生哪两种失锁（参见第320-324页）。9、公开题（备选考题）：简述多径效应和干扰的对GPS系统的影响（参见第87-89和333-444页）。二、名词解释子午卫星系统的缺点是什么？该系统卫星数目少，运行高度低，从地面站观测到卫星的时间间隔长，因而不能进行三维连续导航。加之获得一次导航所需要的时间较长，所以难以充分满足军事导航的要求，从大地测量的角度来看，由于它的定位速度慢，精度较低，因此，该系统在大地测量学和动力学研究方面受到了极大限制。GPS的基本组成大的方面有哪些？卫星星座，地面控制与监控站，用户设备3个部分什么是标准定位服务？提供C/A码（又称粗码） 民用GＰＳ定位服务ＧＰＳ信号接收机主要组成：主要由接收机硬件、数据处理软件以及微处理机及其终端设备组成（硬件包括主机、天线、电源。软件部分主要是对数据处理的软件）子午卫星系统与ＧＰＳ定位原理有何区别？子午卫星系统是根据多普勒效应原理进行接收定位的，而ＧＰＳ定位则是以后方交汇原理进行测量。名词解释：天球：是指以地球质心为中心、以无穷大为半径的一个假象球体。赤经：含天轴和春分点ｒ的天球子午面与过空间点ｓ的天球子午面之间的夹角。 赤纬：为原点Ｏ至空间点Ｓ与天球赤道面之间的夹角。黄道：地球绕太阳公转的轨道面与天球相交的平面称为黄道面，相交的大圆称为黄道。 春分点：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为春分点。岁差：地球在太阳、月亮的万有引力和其他天体引力对地球隆起的部分的作用，地球自转轴方向不再保持不变，这使得春分点在黄道上产生缓慢的西移现象，这种现象称为岁差。章动：由于月球轨道和月地距离不断变化,地球自转轴所产生的一系列短周期变化被统称为章动极移：由于地球内部质量不均匀的影响，地球自转轴相对于地球体位置随时间而变化的现象世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时。原子时：原子时秒长：位于海平面上的Cs133原子基态有2个超精细能级，在零磁场中跃迁辐射振荡9192631770周所持续的时间为1原子时秒。协调世界时：一种以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折中的时间系统。儒略日：是从公元前4713年儒略历1月1日格林尼治平正午起算的连续天数。简述协议地球坐标系的定义地球坐标系是以地球质心为坐标原点Ｏ，其Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平子午面与地球赤道的交点Ｅ，ｙ轴垂直于ＸＯＺ平面构成的右手坐标系。 以协议地极为基准点的地球坐标系，称为协议地球坐标系。赤纬与大地纬度有何区别赤纬为原点至空间点的连线与天球赤道面之间的夹角 大地纬度为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角 赤经与大地经度有何区别赤经为含天轴和春分点的天球子午面与过空间点的天球子午面之间的夹角 大地经度为过地面点的椭球子午面与格林尼治平子午面之间的夹角。什么是参心坐标系先定义一个参考椭球，即选取一个参考椭球面作为基本参考面，选一参考点作为大地测量的起算点，并利用大地原点的天文观测量确定参考椭球在地球内部的位置和方位。这种原点位于地球质心附近的坐标系，称为地球参心坐标系，简称参心坐标。什么是GPS定位测量采用的时间系统？它与协调世界时UTC有什么区别？ GPS定位中，采用专门为GPS建立的时间系统，该系统可简写为GPST，由GPS主控站的原子钟控制。规定GPST与协调世界时的时刻于1980年1月6日0时相一致，其后随时间的积累，两者之间的差别将表现为秒的整数倍。简述卫星大地测量的发展历史，并指出其各个发展阶段的特点。试说明ＧＰＳ全球定位系统的组成。卫星大地测量最初阶段人造地球卫星仅仅作为一种