GPS原理与应用复习重点.doc

GPS原理与应用复习重点 1.子午卫星系统 释义：美国海军研发、开发、管理的第一代卫星导航定位系统，又称海军卫星导航系统。 原理：多普勒测量 局限性：①.一次定位所需时间过长；②.不是一个连续、独立的导航系统；③.测量所需时间长，作业效率偏低；④.定位精度偏低。 2.SA技术（政策）——选择可用性 释义：美国政府从其国家利益出发通过降低广播星历精度（ε技术）和使卫星钟频快速变化（δ技术）等方法，人为降低普通用户利用GPS进行导航定位时的精度。 3.AS技术（政策）——反电子欺骗 释义：在P码上加上严格必威体育官网网址的W码，使其模二相加产生完全必威体育官网网址的Y码。这是美国国防部为防止敌对对P码进行电子欺骗和干扰而采取的一种措施，仅在特殊情况下启动。 4.全球卫星导航系统（GNSS） 组成：①.美国——GPS；②.俄罗斯——GLONASS；③.欧盟——Galieo。 5.北斗卫星导航定位系统 性质：区域性的有源导航系统。 特点：投资小；建成快；具有一定的通信能力。 组成及功能： ①.空间部分：由2～3颗地球同步卫星组成。负责完成地面中心控制站与用户终端之间的双向电信号中转。 ②.地面中心站：连续发射无线电信号，接收用户终端的应答信号，完成所有用户定位数据的处理和交换工作，并将计算结果发给各个用户。是整个导航系统的中枢。 ③.用户终端：接收经卫星转发的来自地面中心站的测距信号，注入相关信息后，用上述频率向卫星发出应答信号，再由卫星转给地面中心站，以进行信号传播时间的量测和定位导航计算。 工作原理及作业流程： ①.地面中心站向一颗卫星发射信号，卫星将该信号放大后再发给用户； ②.用户终端接收到转发的信息后发出应答信号，分别经两个卫星中转传回地面中心站； ③.地面中心转在接收到卫星中转的应答信号后，即可求出中心站→卫星1→用户→卫星1→中心站和中心站→卫星1→用户→卫星2→中心站的传播时间和距离。由于中心站和两个卫星的位置是已知的，于是可以求出两个卫星分别到用户的距离，采用距离交会法能求出用户的平面位置； ④.地面中心站再通过卫星将计算结果传给用户。 6.时间基准 条件： ①.能做连续的周期性运动，且运动周期十分稳定； ②.具有很好的复现性。 7.原子时、协调世界时间、GPS时 原子时：由于位置内部的原子跃迁锁辐射和吸收的电磁波频率具有很高的稳定性和复现性，以此建立的一种以物质内部原子运动特征为基础的原子时系统。起点是1958年1月1日0h整。 协调世界时：秒长严格等于原子时的秒长，而其与世界时UT见得时刻差需在0.9秒以内，否则以闰秒进行调整（闰秒又叫跳秒，有正负，一般发生在6月30日或12月31日） GPS时：由GPS的地面监控系统和GPS卫星中的原子钟建立和维持的一种原子时。与国际原子时TAI相差19s，它的起点是1980年1月6日00h00m00s。 8.岁差 释义：由于天球赤道和天球黄道的长期运动而导致的春分点的进动。 9.章动 释义：月球围绕地球公转，月球的引力作用在地球赤道隆起部分导致地球在公转轨道上的左右摇摆。 10.天球坐标系 释义：是用以描述自然天体和人造天体在空间的位置或方向的一种坐标系，是一种假象的、半径无限的坐标系，最常用的是地心天球赤道坐标系。其原心在地球的质心，X轴指向春分点，Z轴沿地球自转轴指向北天极，Y轴与另两轴垂直。 11.协议天球坐标系 释义：国际上统一使用的一种天球坐标系。其X、Z轴分别指向的是J2000（JD=2451545.0）时的平春分点和平北天极。是一种固定不变的坐标系。 12.地球坐标系 释义：即大地坐标系，用于描述物体在地球上的位置或在近地空间位置的一种坐标系。其随地球一起自转，所以因为极移的存在而有瞬时（真）地球坐标系。 13.协议地球坐标系 释义：原点在包括海洋、大气层的整个地球的质量中心，X轴指向赤道和本初子午线的交点，Z轴指向协议地极的方向，是一种瞬时坐标系。 14.全球定位系统（三大部分） 空间部分：GPS卫星——试验卫星、工作卫星；GPS星座——发射入轨道能正常工作的GPS卫星的合集（15°：4~6 ；10°：6~10 ；5°：10~12） 接收、储存导航电文； 自动生成测距码和载波； 将测距码和导航电文通过载波发给用户； 按照地面监控部分的命令维护系统正常工作。 地面监控部分：主控站，监测站，注入站，通信和辅助系统 主控站： 管理协调地面监控系统中各部分的工作； 计算、预报卫星轨道和卫星钟改正数，编制成导航电文送往注入站； 调整卫星轨道和卫星钟读数、调用备用卫星，维持整个系统正常运作。 监测站： 对视场中各GPS卫星进行伪距测量；