GPS考试的重点.doc

考试重点 1，全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）是一种空间无线电定位系统，包括一个或多个卫星星座，为支持预定的活动需要而加以扩大，可为地球表面、近地表和地球外空任意地点用户提供24小时三维位置、速率和时间信息。其突出优点是经济实用。 2，卫星导航系统有两个核心组成部分： （1），全球定位系统（由美国运行管理）*研究重点* （2），全球轨道导航卫星系统即轨道导航系统（俄罗斯联邦运行管理)。 补充：建设中的伽利略；中国的“beidou 1 2” 3，衡量一个卫星导航定位系统性能优劣的四项技术指标： 4，接收机利用相关分析原理测定调制码由卫星传播至接收机的时间，再乘上电磁波传播的速度便得距离，由于所测距离受大气延迟和接收机时钟与卫星时钟不同步的影响，它不是几何距离，故称之为“伪距” 5，GPS定位原理：GPS定位时，把卫星看成是“飞行”的已知控制点，利用测量的距离进行空间后方交会，便得到接收机的位置。卫星的瞬时坐标可以利用卫星的轨道参数计算。 GPS定位包括 单点定位 和 相对定位 两种方式 影响GPS定位的精度有两个因素：一个是观测误差； 一个是定位几何因素。 6，GPS特点： 同其它导航系统相比： (1)，全球地面（范围内）连续覆盖 (2)，功能多，精度高 (3)，实时定位速度快 (4)，抗干扰性能好，必威体育官网网址性强 (5)，静态定位观测效率高，应用广泛 相对于经典测量技术： (1)，观测站之间无需通视，但其上空仰角范围内不能有障碍物 (2)，定位精度高 (3)，提供三维坐标（注意平面和高程精度不一样啊！） (4)，观测时间短，效率高 (5)，操作简便，自动化程度高 (6)，成本低，经济效益高 (7)，全天候作业 7，美国政府的限制性政策: (1)对不同的GPS用户，分别提供两种不同精度的定位服务 (2)实施选择可用性政策，即SA政策(于2000年5月1日取消) (3)实施反电子欺骗防护措施，即A-S措施 限制性政策下非特许用户的应对策略： 一、建立独立的GPS测轨系统 二、研究、开发差分GPS(DGPS--Differential GPS)定位系统 三、建立独立的导航定位系统 四、开发GPS与GLONASS兼容接收机；开发GPS、GLONASS与Galileo相兼容接收机 8，讨论：（1）SA政策取消的原因 （2）GPS、GLONASS、GALILEO和北斗导航（双星导航）将来的发展谁主沉浮？？ （3）GPS能否代替常规仪器 9，GPS组成：由三部分组成，空间部分；地面部分；用户部分 10，GPS卫星星座：设计星座：21+3；21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星；6个轨道面，平均轨道高度20200km，轨道倾角55 °，周期11h 58min（顾及地球自转，地球-卫星的几何关系 每天提前4min重复一次）；保证在24小时，在高度角15°以上，能够同时观测到4至8颗卫星 11，地面部分： 组成：主控站（1个）、跟踪站（5个）和注入站（3个） 作用：监测和控制卫星运行，编算卫星星历（导航电文），保持系统时间等。 12，地面监控系统工作流程： 13，开普勒轨道6参数或开普勒轨道6根数： 它们的大小取决于卫星的发射条件 为轨道椭圆长半轴 为轨道椭圆偏心率，这两个确定了开普勒椭圆的形状和大小 i为轨道面倾角 Ω为升交点赤经，这两个唯一地确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向 ws为近地点角距，表达了开普勒椭圆在轨道平面上的定向 Fs为卫星的真近点角 14，导航电文的主要内容： 它包含该卫星的星历(Satellite Vehicle Ephemeris)，卫星工作状况(Satellite Vehicle Heath)，系统时间(System Time)，时钟改正(Clock Correction Parameters) ，轨道摄动改正(Perturbed Orbit Correction Parameters)，电离层时延改正即电离层折射参数(Ionospheric Delay Model Parameters)，大气折射改正，由C/A码捕获P码的信息，卫星的概略星历等导航信息。 载波相位测量的基本观测方程：设在标准时间为ta，卫星钟读数为ta的瞬间，卫星发出的载波信号相位为j（ta），该信号在标准时间tb到达接收机。根据波动方程，其相位应保持不变，即在标准时间tb，读数为tb ，接收机接收到的来自卫星的载波信号的相位为j（ta），由接收机所产生的基准信号的相位为j（tb），于是得： j =j(R)-j(S) =j(ta)-j(tb) ta =τa- vta tb =τb-v tb经过振荡器产生的信号的相位满足：j（t+Δt）=