山东建筑大学-地理101-GPS考试重点(升级版).docVIP

***三条主线*** 【题型】填空、名词解释、简答 一、如何实现定位 1、GPS定位基本原理 ①利用瞬间GPS卫星的空间位置以及接收机观测获取站星之间的距离 ②基于空间后方交会原理来实现定位 ③GPS卫星发射测距信号和导航电文 ④导航电文包含卫星轨道参数及相关时间参考信息，可以计算得到卫星的瞬间位置 ⑤通过测距码可以测量站星之间的距离 ⑥由于存在接收机钟差，无法采用有效手段加以改正与消除，因此通常需采用4颗及以上卫星，通过空间距离后方交会方法解算地面点位置。 2、系统组成 【第一章 1 】 3、信号结构组成 【第一章 3 】 4、前提条件如何实现 5、坐标系统、时间系统【第二章】 二、如何提高精度 误差源（性质、空间分布） 【第四章 2 】 三、如何使用及应用 1、定位方式：绝对（单点）定位、相对（差分）定位 2、使用：精度高，可靠性、可用性高，实时性→RTK、网络RTK、CORS 3、GPS高程（为大地高）【第八章】 第一章 1、GPS的构成：GPS卫星星座、地面监控部分、用户接受处理部分 2、GPS的特点：定位精度高、观测时间短、测站间无需通视、可提供三维坐标、操作简单、全天候作业、功能多，应用广 【P14】3、GPS卫星的信号：载波（L1载波、L2载波）【可测距】、测距码（P码、C/A码）【PRN，伪随机噪声吗】、导航电文【计算卫星瞬间位置】 L1载波：频率=1575.42MHz 波长=19.03cm L2载波：频率=1227.60MHz 波长=24.42cm C/A码的码元宽度293m，测距误差2.9m P码的码元宽度29.3m，测距误差0.29m 用双频是为消除 大气中电离层影响 ÷204600 ÷10 ×154 154 载波C/A码P码D码L1=1575.42MHz1.023MHz10.23MHz50bit/sX120 L2=1227.60MHz10.23MHz50bit/s 4、GPS卫星导航电文：卫星星历、时钟改正参数、电离层延迟改正参数、遥测码、由C/A码确定P码信号时的交接码等参数 第二章 1、天球坐标系统：原点位于地球质心M，z轴指向天球北极，x轴指向春分点，y轴垂直于xMz平面。 2、地??坐标系统：原点位于参考椭球中心，z轴指向参考椭球北极，x轴指向首子午面与赤道的交点，y轴位于赤道面上，且按右手坐标系统与x轴成90°夹角。 原点坐标轴指向尺度北京54 （参心）西安80 （参心）国家2000 （地心）包括海洋和大气在内整个地球的质心Z轴与国际地球自转服务参考极方向一致； X轴为IERS参考子午面与垂直于Z轴的赤道面的交线；Y轴与X轴、Z轴垂直初始定向由1984.0时BIH定向给定米3、WGS84大地坐标系统：原点位于地球质心，Z轴指向国际时间局（BIH）1984年0时定义的BIH1984.0协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。 4、坐标系统三要素：原点位置、坐标轴指向、尺度 5、时间系统两要素：原点（历元）、尺度（时间单位） 6、GPS时间系统：采用原子时ATI秒长作为时间基准，时间起算原点定义在1980年1月6日UTC【协调世界时】0时。 第三章 1、WHY研究卫星轨道运动 ①起算基准（必要的） ②提高卫星坐标精度（必须的） ③时间函数作卫星预报，便于工作计划制定（必有帮助） ***用轨道参数研究*** 2、卫星轨道运动6个参数 确定开普勒椭圆的形状和大小 ①轨道椭圆的长半轴a 唯一的确定了卫星轨道平面 与地球体之间的相对定向 ②轨道椭圆的偏心率e ③轨道倾角i： 卫星轨道平面和地球赤道面之间的夹角 ④升交点赤经Ω：即地球赤道面上，升交点与春分点之间的地心夹角 ⑤近地点角距ω：即在轨道平面上，升交点与近地点之间的地心夹角。表达了开普勒椭圆在轨道平面上的定向 ⑥真近地点角V：即轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距。该参数为时间函数，确定卫星在轨道上的瞬时位置 3、坐标转换【Z’=0】 ①轨道平面直角坐标系（a,e,v） （,,） a. 绕轴旋转 近地点与升交点重合 ①→② 原点重合，坐标轴不重合 b. 绕轴旋转 轨道平面与赤道平面重合