GPS全球卫星导航考试复习资料.docx

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GPS全球卫星导航考试复习资料

一、主要

1周跳产生的原因与探测修复方法：

■原因：

仪器线路的瞬间故障；卫星信号被障碍物暂时阻断；载波锁相环路的短暂失锁；无线电影响。

■修复方法：

三差探测周跳法；用高次差多项式探测周跳法；卫星间求差法；残差分析；屏幕扫描法

2、易产生周跳的因素和对待周跳的态度:

因素：

与GPS接收机的质量和野外观测环境密切相关。

态度：

为了取得优良的成果，必须选择质量好的接收机、组织观测、选择良好的观测站和观测星座－环境。

3、WGS-84坐标系定义：

原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和赤道的交点，Y轴与Z轴、X轴构成右手坐标系。

4.GPS发展历程：

1973年由美国国防部开始建立，称为全球定位系统（GPS），目的是用于美国军队的定位、导航、武器制导等。

拟定由（２１＋３）颗卫星组成。

到今天为止经历了４个阶段：

v1973.12～1978.2,理论研究阶段；

v1978～1989年2月14日为建设阶段；

v1990～1999为建成运行阶段，1993年满24颗，1995年达预定工作能力；

v2000年5月2日～2030为改进更新阶段。

从GPS的提出到1993年建成，经历了20年，实践证实，GPS对人类活动影响极大，应用价值极高，所以得到美国政府和军队的高度重视，不惜投资300亿美元来建立这一工程，成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后的第三项庞大空间计划。

5.GPSRTK的优势：

工作距离长、精度高、效率高、经济而又不存在误差积累等优势

应用于：

建立或改善工程和城市控制网以及地形测量，道路测量，曲线测设及工程放样等方面。

◆能在现场实时求解流动站坐标、且能实时知道定位的精度（内符合精度）；

◆1拖N的作业模式（流动和基准站间有数据链）,设置好基准站后，每个流动站仅需一人，大大提高工作效率，

◆输入转换参数后可以进行WGS84坐标与本地要求坐标间的正确转换；

用于放样精度高，且异常便捷

6、UTCGPST不一致的处理方法:

GPST=UTC+1s*n-19s

7、载波相位测量的基本原理和方法：

8、基线解算完成后的成果分析（4个）：

观测值残差分析；基线长度的精度分析；双差固定解与双差实数解分析；

9、观测文件标准化内容：

记录格式标准化；记录项目标准化；采样密度标准化；数据单位标准化。

10、GPS野外观测成果需要哪些项目检核：

各时段的同步观测数据检核；重复观测边的检核；同步观测环检核；独立观测环的检核

11、卫星定位误差源分类：

■与卫星有关：

（SA；卫星星历；卫星钟差；卫星天线标称相位中心偏差；相对论效应。

）

■与传播路径有关：

（电离层折射；对流层折射；多路径误差）

■与接收机有关的误差：

（接收机钟差；接收机位置误差）

■其他误差：

（软件、硬件和人为造成的误差；潮汐造成误差；相对误差）

二、专用术语

6.导航电文：

GPS卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。

它主要包括：

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码转换到捕捉P码的信息。

7.GPS载波：

可运载调制信号的震荡波称为载波，GPS中有L1（f1=10.23MHZ,λ1=19.03cm）,L2（f2=1227.60MHZ,λ2=24.42cm）两种载波.

8.测距码：

测距码是用于测定卫星至接收机之间距离的二进制码。

9.绝对定位：

指的是对于固定不动的的待定点，将GPS接收机安置与其上，观测数分钟乃至较长时间，确定该点的三维坐标

10.相对定位：

若以两台GPS接收机安置于两个不变的待定点，通过一定时间的观测，可以确定两个点之间的相对位置称为相对定位

11.周跳：

在跟踪卫星过程中，由于某种原因，如卫星信号被障碍物挡住而暂时中断或受无线电信号干扰造成失踪，则计数器无法计数，当信号重新被跟踪以后，整周计数就不正确，但是不到一个整周的相位观测值仍是正确的，这种现象称为周跳。

12.观测时段：

测站上开始接收卫星信号到观测停止连续工作的时间段

13.同步观测：

两台及以上接收机同时对同一组卫星进行的连续观测

14.同步观测环：

三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的多边形闭合环

15.独立观测环：

由独立观测所获得的基线向量所构成的多边形闭合环

16.异步观测环：

含有异步基线的多边形闭合环。

17.独立基线：

对于N台GPS接收机构成的同步观测环中，有J条同步观测基线，其中独立基线数为N-1条

18.高程系统有：

大地高程系统、正高、正常高高程系统。

它们分别对应参考椭球面、大地水准面、似大地水准面

19.GPS的作业模式：

静态定位、快速静态定位、准动态定位、动态相对定位。

20.广播星历：

通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递给用户的，用户接收机接收到这些信息，经过解码便可获得所需要的卫星星历。

21.精密星历:

一些国家的某些部门根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测数据，用于确定预报星历相似的方法计算的卫星星历。

22.几何精度因子GDOP，（GeometricDOP）。

描述三维位置和时间误差综合影响的精度因子，称为几何精度因子GDOP=（q11+q22+g33+g44）1/2=（PDOP2+TDOP2）1/2

23.平面位置精度因子HDOP（HorizontalDOP）

24.高程精度因子VDOP（VerticalDOP）

25.空间位置精度因子PDOP（PositionDOP）

26.接收机钟差精度因子TDOP（TimeDOP）

27.平差：

以GPS基线向量作为观测值，以期方差的逆矩阵为权进行平差，消除许多图形不符值，进而求出各网点坐标，并进行精度评定

28.数据剔除率:

在参与同步基线解算的数据段之内，被剔除的观测值个数的比值称为数据剔除率。

29、基线向量：

对两接收机的观测数据进行解算所得到的两测站间的三维坐标点称为基线向量。

30、同步基线：

采用相同的处理模型和处理方案，用相同的基线解算软件，对两台或多台接收机的同步观测数据进行解算所获得的基线向量。

31、点连式：

指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接方式。

32、边连式：

同步图形之间由一条公共基线连接的连接方式。

33、网连式：

（需4台以上接收机）相邻同步图形之间有两个以上公共点相连接。

可靠指标高，花费时间和金钱多，适用于较高精度的控制测量。

34、边点混连式：

把点连式与边连式有机结合起来的GPS组网方式。

可靠指标大为提高，减少外业工作量，降低成本。

35、三角锁：

（或多边形连接）：

用点连式或边连式组成连续发展的三角锁同步图形。

适用于狭长地区的GPS布网，如铁路，公路，管线工程勘测等。

36、导线网连接（环形图）：

非同步图形，适用于精度较低的GPS布网。

37、星形布设：

观测边之间不构成任何图形，检查与发现粗差能力更差，但只需两台仪器即可作业。

方法简便，作业速度快，用于精度较低的工程测量、地质、边界测量等。

三．公式或原理推导

1.卫星位置计算：

2．伪距法卫星定位：

3.伪距法定位数学模型：

4.伪距差分动态定位：

5.多项式曲线拟合：