GPS测量原理及应用 期末复习.docx

第一章1、GPS卫星星座：卫星颗数为21+3，卫星轨道面为6，卫星高度为20200km，轨道倾角为55°，卫星运行周期为11h58min，在地球表面任何时刻，在高度较为15度以上，平均可同时观测到6颗有效卫星，最多可以达到9颗。第二章2、坐标系的分类及各自原点 天球坐标系：球面坐标系原点与直角坐标系原点重合，位于地球质心O。 大地坐标系：参考椭球面，原点与直角坐标系重合。转换步骤：（两者坐标原点一致，故只要多次旋转即可）协议天球坐标系→平天球坐标系→瞬时天球坐标系→瞬时地球坐标系→协议地球坐标系 WGS-84坐标系：原地位于地球质心，Z轴指向 BIH 1984。0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH 1984。0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z、X轴构成右手坐标系；GPS使用的坐标系。国家大地坐标系：1954北京坐标系，采用卡拉索夫斯基椭球元素；1980年国家大地坐标系（参心坐标系），大地原点设在我国中部-陕西省泾阳县永乐镇，高程系统基准是1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面；2000国家大地坐标系（CGCS200），右手地固直角坐标系，原点为地球质心，初始定向由1984。0时BIH（国际时间局）定向给定；北斗使用的坐标系。地方独立坐标系：建立在当地平均海波高程上，并以当地中央子午线进行高斯投影求得平面坐标，隐含一个与当地平均海报高程的参考椭球面。原点与国家参考椭球一致。坐标系统的转换不同空间直角坐标系的转换：需要求出坐标系统之间的转换参数（布尔萨7参数法）不同大地坐标系的换算：除7 参数外再加2个参数（两种坐标系对应的地球椭球参数）大地坐标(B，L)转换为高斯平面坐标(x，y)：按高斯投影正算公式进行3、WGS-84坐标系与其他坐标系的关系GPS卫星位置采用WGS-84大地坐标系，GPS广播星历以WGS-84大地坐标系为根据提供，GPS单点定位的坐标及相对定位解算的基线向量属于WGS-84大地坐标系；二使用的测量结果往往是属于某一国家坐标系或地方坐标系，应用过程中必须进行坐标转换。第三章1、卫星星历：描述卫星运动轨道的信息，是一组对应某一时刻的轨道参数及其变化率，勇气可计算任一时刻卫星的位置和速度；分预报星历和后处理星历。2、星历的分类：预报星历（广播星历）：通常包括相对某一参考历元的开普勒轨道参数和必要的轨道摄动改正参数。相应参考历元的卫星开普勒轨道参数也叫参考星历。共16个参数，1个参考时刻，6个对应参考时刻的开普勒轨道参数，9个反映摄动力影响的参数，通过含有轨道信息的导航电文传递给用户。后处理星历（精密星历）：由若干卫星跟踪站的观测数据，经事后处理算得的供卫星精密定位等使用的卫星轨道信息。不通过GPS卫星的导航电文向用户传递，用磁带、电视、电传、卫星通讯等方式有偿地为需要的用户提供服务。以igr 开头的星历文件为分快速星历、以igu开头的星历文件超快速精密星历、igs预报星历。tttwwwwd．sp3 d表示星期，0表示星期日，1～6表示星期一至星期六；wwww表示GPS周；1980.1.6为gps周的起始时间。igs12901．sp3，其中igs为计算单位名，1290为GPS周，1为星期一。第四章1、导航电文(卫星电文)：卫星通过无线电信号向地面发播的电文，是用户用来定位和导航的数据基础。信息以二进制码的形式，按规定格式组成，按帧向外播送，又叫数据码（D码）。内容：卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕获P码的信息。基本单位是长1500bit的一个主帧，传输速率是50bit/s，30s传送完毕一个主帧。一个主帧包括三个子帧，1、2、3子帧每30s重复一次，内容每小时更新一次；4、5子帧是12。5min播完一次，仅在卫星注入新的导航数据后才更新。[4-char][Day of year][Session].[yy]n例如： brdc0120.02nRINEX格式命名规则为：ssssdddf．yyt。?其中：SSSS表示测站名；?ddd表示年积日(从1月1日起算)；f表示一天内的文件序号(时段号0，1等)；YY表示年号，如98表示1998，00表示2000等；t表示文件类型，0表示观测值，N表示星历，M表示气象数据，G表示GLONASS星历，H表示同步卫星GPS载荷的导航电文。bjfs1230．040是一观测数据文件名，bjfs为站点代码(4字节)，123为年积日，0为时段号，04代表2004年，O为文件性质码，代表观测文件。bjfs1230．04n为站点广播星历文件，性质码用n表示，其中auto1230．04n为广播星历文件，是必须下载的文件。bjfs1230．04m为气象数据文件，性质码用ITI表示。2、调制：使一个信号（如光、高频电磁振荡等）的某些参数（如振幅、频