GPS期末复习讲述.doc

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GPS期末复习讲述

GPS期末复习 第一章 1.GPS系统由空间星座部分(GPS卫星星座包括21颗正式的工作卫星和3颗活动的备用卫星,分布在6个轨道内,每个轨道4颗,平均轨道高度20200km;保证在每天24小时的任何时刻,在高度角15°以上,能够同时观测到4颗以上卫星) 基本功能:接收和存储由地面监控站发出的导航信息,接收并执行监控站的控制指令;利用卫星的微处理机,对部分必要的数据进行处理;通过星载原子钟提供精密时间标准;向用户发送定位信息;在地面监控站的指令下,通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。 地面控制部分(由分布在全球的5个地面站组成,包括主控站1个,监测站5个,注入站3个,通讯与辅助系统) 监测站:对GPS卫星进行连续观测,进行数据自动采集并监测卫星的工作状况。 主控站:协调和管理地面监控系统,主要任务:根据本站和其它监测站的观测资料,推算编制各卫星星历、卫星钟差和大气修正参数,并将数据传送到注入站;提供全球定位系统时间基准;各监测站和GPS卫星原子钟,均应与主控站原子钟同步,测出其间的钟差,将钟差信息编入导航电文,送入注入站;调整偏离轨道的卫星,使之沿预定轨道运行;启用备用卫星代替失效工作卫星。 注入站:在主控站控制下,将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等,注入到相应卫星的存储系统,并监测注入信息的正确性。 用户部分由GPS接收机硬件和数据处理软件以及微处理机和终端设备组成。 GPS接收机硬件主要接收GPS卫星发射的信号,以获得必要的导航和定位信息及观测量,并经简单数据处理而实现实时导航和定位。GPS软件主要对观测数据进行精加工,以便获得精密定位结果。 2.GPS相较其他导航定位系统的特点:功能多,用途广(可用于测量、导航、测时、测速及授时);定位精度高;实时定位。 相对于经典的测量技术,GPS定位技术的特点:(1)观测站之间无需通视,但应保证观测站上方开阔;(2)定位精度高;(3)观测时间短;(4)提供三维坐标;(5)自动化程度高,操作简便;(6)全天候作业。 4.服务方式:通过由多颗卫星所组成的卫星星座提供导航定位服务 5.定位原理:空间距离交会 6.测距原理:被动式电磁波测距 第二章 坐标系统和时间系统是描述卫星运动、处理观测数据和表达观测站位置的数学与物理基础。 在GPS定位测量中,采用两类坐标系,即天球坐标系(用于描述卫星运行位置和状态)与地球坐标系(用于描述地面点的位置)。 2.天球坐标系与地球坐标系的区别:天球坐标系是一种惯性坐标系,其坐标原点及各坐标轴指向在空间保持不变,用于描述卫星运行位置和状态;地球坐标系则是与地球相关联的坐标系,用于描述地面点的位置。 3.国家坐标系与独立坐标系的区别: 国家坐标系按规定进行投影分带,通常是是6(带或3(带,投影面为国家大地基准所确定的参考椭球面,投影带中央经线的投影为纵轴,赤道投影为横轴,它们的交点为原点。 独立坐标系不按国家坐标系方法进行定义。(它分为地方坐标系和工程坐标系。地方坐标系采用标准投影公式,投影中央经线根据具体要求人为指定,投影面为当地的平均高程面,工程坐标系的坐标原点和坐标轴的指向都根据具体要求人为指定,坐标归化到指定的高程面上。) 4.高斯平面直角坐标系与UTM坐标系之间的区别:①从投影几何方式看,高斯-克吕格投影是“等角横切圆柱投影”,UTM投影是“等角横轴割圆柱投影”;②高斯投影带中中央经线保持长度不变,UTM投影带中有南纬80度、北纬84度两条等高圈,投影后两条割线上没有变形,中央经线上长度比 0.9996;③从分带方式看,两者的分带起点不同,高斯-克吕格投影自0度子午线起每隔经差6度自西向东分带,第1带的中央经度为3°;UTM投影自西经180°起每隔经差6度自西向东分带,第1带的中央经度为-177°,因此高斯-克吕格投影的第1带是UTM的第31带;④我国大于等于50万的大中比例尺地形图多采用六度带高斯-克吕格投影,三度带高斯-克吕格投影多用于大比例尺测图。而卫星影像资料常采用UTM投影;⑤UTM投影带内变形差异比高斯投影更小。 5.GPS定位时间系统与协调世界时UTC之间的区别: UTC是在时刻上尽量接近于以地球自转为基础的世界时采用润秒或跳秒的方法使协调时与世界时的时刻相接近,GPST属于由GPS主控站原子钟控制的原子时系统,秒长与原子时相同,但与国际原子时的原点不同。 6.GPS所采用的的坐标系是WGS-84世界大地坐标系。(WGS是属于协议地球坐标系的一种) 1954年北京坐标系和1980年西安坐标系的椭球类型为:参考椭球,WGS-84世界大地坐标系的椭球类型为:总地球椭球。 7.GPS测量中时间的意义:确定GPS卫星的在轨位置;确定测站位置;确定地球坐标系与天球坐

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