《GPS原理和应用》复习[有答案].docVIP

《全球定位系统原理与应用》复习与思考 1、了解美国60年代初期研制的子午卫星导航系统组成。 1)卫星星座：由6颗独立轨道的极轨卫星组成 （i=90°，T=107min，H=1075km） 2）地面设有：4个卫星跟踪站，1个计算中心，1个控制中心，2个注入站， 海军天文台（负责卫星钟差，钟频改正） 2、了解美国90年代初期建成全球定位系统（GPS）的系统组成。 3、了解我国的北斗一号导航系统的组成，定位精度如何。 定位精度：平面：±20m 垂直：±10m 4、GPS卫星的测距码（C/A码）如何产生有何作用？ 产生：它是由两个10级反馈移位寄存器产生 作用：识别卫星，锁定信号，测量距离，解扩D码，捕获P码 5、掌握二进数列的模二和或者波形积的运算法则及其简单运算。 模二和： 波形积：运算例子： 1001110010 ←（A） 0100111001 （B） 1101001011 ← （C） 运算规律： 6、认知和掌握两个结构相同m序列模二和后，在码相同步以及码相不同步时的自相关系数学表达的差异。 7、记忆卫星轨道开普勒六根数为的名称及代号。 轨道半长径的平方根(m)/轨道偏心率/历元toe的轨道倾角(弧度)/ 历元toe的升交点准经度(弧度)/近地点角距(弧度)/ 历元toe的平近点角(弧度) 8、导航型GPS接收机可分为哪几种类型？ 船载型，车载型，机载型，星载型 9、测地型GPS接收机可分为哪几种类型？ 单站差分型，局域差分型，广域差分型 10、了解重建载波信号的方法和原理。 11、了解GPS接收机微处理器（CPU）的工作程序。 12、用什么方法可以求解整周未知数（整周模糊度）？ 1）已知点坐标法 2）多普勒法（四差法） 3）伪距法  13、用什么方法可以测定整周计数Intφ？ 14、了解GPS接收机载波相位测定时，产生周跳原因的各种原因。 15、了解整周跳变探测修复的各种方法。 荧幕扫描探测法 ①此法目视判断直观，早期被广泛使用。②只能发现大周跳，无法精确修复。 高次差探测法 ①此法可发现几十周的跳变。②原理与差值含义（55~56页表）：③可利用高次插值公式，内插修复。④但对于1~2周的跳变无法探测修复。 多项式拟合法 ①此法可修复几周的跳变。②能实现计算机自动探测修复。③拟合公式： ΔIntφi=a0+a1(ti-ti-1)+a2(ti-ti-1)2+a3(ti-ti-1)3+a4(ti-ti-1)4 ④计算步骤： 用i =0~5项，列方程求系数a0~4 用公式预报ΔIntφ6与实测ΔIntφ6比较 如无误用i =1~6，重新求系数a0~4 用公式预报ΔIntφ7与实测ΔIntφ7比较 如有误用ΔIntφ7修复实测ΔIntφ7 修复后用i =2~7，重新求系数a0~4....... 在卫星间求差法 此法可探测修复1~2周的跳变(随机跳变)。 ②并可甄别随机跳变或系统误差。 ③计算步骤： 用不同卫星的四次差在相同历元间求差。 发现周跳则逐周修改原始数据重新求四次差。直至四次差之差的残差很小为止。 ④有随机跳变的卫星不能太多。 用双频观测值修复周跳法 16、了解美国GPS政策以及对付美国GPS政策的方法。 17、哪些GPS测量误差可通过差分技术消除？哪些GPS测量误差不能通过差分技术消除？ 18、比较局域差分和广域差分的定位定位原理和定位精度方面的差异。 局域广域由多个基准站构成GPS差分网络 差分数据通过网平差后提高改正参数精度 将改正参数发送用户1.主控站对各种定位误差独立解算——用户分别修正 19、了解位置差分的条件、原理和优缺点。 条件：1）基准站与用户必须观测同一组卫星，即范围在100km之内 2）已知基准站的GWS-84的精密坐标（X0，Y0，Z0） 原理：1)基准站通过GPS卫星，实时（t0）测定本站坐标（X，Y，Z） 2)计算坐标改正数及其时间导数 3)将改正参数发送用户，修正实测坐标（X’p，Y’p，Z’p） 优点：计算简单，适用于各种GPS定位仪 缺点：用户接收机通道越少或定位相对距离越远，精度越低(50km为宜) 20、了解伪距差分的条件、原理和优缺点。 条件：1）基准站与用户至少有4颗相同的观测卫星 2）已知基准站的GWS-84的精密坐标（X0，Y0，Z0） 原理：1）基准站通过卫星(i)星历坐标(Xi，Yi，Zi)，实时（t0） 计算站星几何距离(Di) 2）基准站测定卫星(i)t0时刻的伪距