GPS定位系統(tǒng)由哪幾部分組成的？各部分的作用是什么？

整個(gè)GPS系統(tǒng)，它包括三部分：空間部分—GPS衛(wèi)星及其星座;地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng);用戶設(shè)備部分—GPS信號(hào)接收機(jī)。

●GPS衛(wèi)星作用* P11

（1）接收地面站發(fā)來的導(dǎo)航電文和其他信號(hào)；

（2）接收地面站的指令,修正軌道偏差并啟動(dòng)備用設(shè)備；

（3）連續(xù)不斷向地面發(fā)送GPS導(dǎo)航和定位信號(hào)。///

地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由一個(gè)主控站、三個(gè)注入站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站組成。

●主控站的作用

主控站擁有以大型電子計(jì)算機(jī)為主體的數(shù)據(jù)收集、計(jì)算、傳輸?shù)仍O(shè)備,其主要作用為： P12

（1）收集數(shù)據(jù) 收集本站及各監(jiān)測(cè)站獲得的各種數(shù)據(jù)；

（2）處理數(shù)據(jù) 處理收集的數(shù)據(jù),按一定格式編制成導(dǎo)航電文；

（3）監(jiān)測(cè)協(xié)調(diào) 控制和協(xié)調(diào)監(jiān)測(cè)站、注入站和衛(wèi)星的工作；

（4）控制衛(wèi)星 修正衛(wèi)星的運(yùn)行軌道,發(fā)送啟動(dòng)備用設(shè)備指令。

●監(jiān)測(cè)站的作用

監(jiān)測(cè)站設(shè)有用戶接收機(jī)、環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器、原子鐘、計(jì)算機(jī)等。監(jiān)控站的作用：P12

接收衛(wèi)星信號(hào),為主控站提供衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

●注入站的作用

注入站設(shè)有3.66m 拋物面天線,固定電路C波段發(fā)射機(jī)和計(jì)算機(jī)。注入站主要作用：????P12

將主控站發(fā)來的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)器中。

●用戶接收部分就是 GPS 信號(hào)接收機(jī)。包括接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及數(shù)據(jù)的后處理軟件包,構(gòu)成完整的GPS用戶設(shè)備。其作用如下：P12

捕獲衛(wèi)星信號(hào),(計(jì)算出測(cè)站的三維位置,或三維速度和時(shí)間)達(dá)到導(dǎo)航和定位的目的。

第二章 坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng)

1、GPS 定位對(duì)坐標(biāo)系有何要求？定義一個(gè)空間直角坐標(biāo)系條件有哪些?

GPS 定位對(duì)坐標(biāo)系的要求*

●需把衛(wèi)星與地面點(diǎn)的位置統(tǒng)一在一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)；

●需采用空間直角坐標(biāo)系,以便于天球與地球坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

●天球與地球坐標(biāo)系的建立上應(yīng)具有簡(jiǎn)便的變換關(guān)系。///

定義一個(gè)空間直角坐標(biāo)系的條件* P16

●坐標(biāo)原點(diǎn)的位置；

●三個(gè)坐標(biāo)軸的指向；

●長(zhǎng)度單位。

WGS-84空間直角坐標(biāo)系的幾何定義？

原點(diǎn)位于地球的質(zhì)心,Z軸指向國際時(shí)間局(BIH) 1984.0定義的協(xié)議地球極(CTP,Conventional Terrestrial Pole)方向,X軸指向相應(yīng)零子午面和赤道的交點(diǎn)(經(jīng)度零點(diǎn)),Y軸與Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。如圖2-3所示。

?

簡(jiǎn)述定義時(shí)間系統(tǒng)和時(shí)間尺度的條件分別是什么？

◆定義時(shí)間系統(tǒng)的條件*

●尺度(時(shí)間單位)

●原點(diǎn)(歷元)

◆定義時(shí)間尺度的條件*

●周期運(yùn)動(dòng)；

●該周期是連續(xù)穩(wěn)定的；

●該周期可被觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)。

第三章 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)及GPS衛(wèi)星星歷

1、開普勒軌道6參數(shù)分別是什么？各參數(shù)的作用？

● 軌道橢圓長(zhǎng)半徑a；

● 軌道橢圓第一偏心率e；

a ,e 確定軌道橢圓形狀和大小。

●升交點(diǎn)赤經(jīng)Ω 升交點(diǎn)與春分點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地心夾角稱升交點(diǎn)赤經(jīng)。

衛(wèi)星由南向北運(yùn)行與地球赤道面的交點(diǎn)稱升交點(diǎn)。///

●軌道面傾角i 衛(wèi)星軌道平面與地球赤道面之間的夾角；//

Ω , i 確定了衛(wèi)星軌道平面與地球體之間的相對(duì)定向。

●近地點(diǎn)角距ω 在軌道平面上近地點(diǎn)與升交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地心夾角。

ω確定軌道橢圓在軌道平面上的定向。

●真近點(diǎn)角V 衛(wèi)星與近地點(diǎn)所對(duì)應(yīng)地心夾角,是時(shí)間的函數(shù)。

v確定衛(wèi)星在橢圓上瞬時(shí)位置。

結(jié)論：(a, e, Ω, i ,ω, V)稱開普勒軌道參數(shù)(軌道根數(shù)）。除V外另5個(gè)參數(shù)均是常數(shù),由衛(wèi)星的發(fā)射條件決定的；給定6個(gè)軌道根數(shù),即可確定任意時(shí)刻 t 的衛(wèi)星位置及其運(yùn)動(dòng)速度。 ///

第四章 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和衛(wèi)星信號(hào)

1、試述GPS衛(wèi)星信號(hào)的內(nèi)容及其作用？

GPS衛(wèi)星播發(fā)的信號(hào),包括載波、測(cè)距碼(包括P碼、C/A 碼) 、數(shù)據(jù)碼(導(dǎo)航電文)等多種信號(hào)分量,以滿足用戶導(dǎo)航、定位等需要。

載波和測(cè)距碼是在衛(wèi)星鐘基本頻率10.23MHz的控制下產(chǎn)生的;導(dǎo)航電文是接收地面注入站發(fā)來的。

載波含義：可運(yùn)載調(diào)制信號(hào)的高頻震蕩波。在無線電通信技術(shù)中，為了有效地傳播信息，都是將頻率較低的信號(hào)加載在頻率較高的載波上。

特點(diǎn)：?●所選擇的頻率有利于測(cè)定多普勒頻移

●所選擇的頻率有利于減弱信號(hào)所受的電離層折射影響

●選擇兩個(gè)頻率可以較好的消除信號(hào)的電離層折射延遲（電離層折射延遲與信號(hào)的頻率有關(guān)）

作用?加載和傳送碼信號(hào),其本身也是重要的測(cè)量對(duì)象。

測(cè)距碼概述：現(xiàn)代數(shù)字通訊中,普遍使用二進(jìn)制數(shù)(0和1)及其組合來表示各種信

息,稱其為碼。1位二進(jìn)制數(shù)稱1個(gè)碼元或1比特(bit),每秒鐘傳輸?shù)谋?/p>

特?cái)?shù)稱為數(shù)碼率(波特率)。

測(cè)距碼的作用：測(cè)定站星距離。

數(shù)據(jù)碼,即導(dǎo)航電文,是由地面主控站編制發(fā)送給衛(wèi)星,然后加載在載波上隨同測(cè)距碼一起發(fā)送給用戶的,相關(guān)內(nèi)容在下節(jié)介紹。//

2、C/A碼和P碼各自特點(diǎn)？

3、簡(jiǎn)述GPS接收機(jī)由哪幾個(gè)單元組成的？各單元的作用？

用于測(cè)繪的GPS接收機(jī)一般由天線單元、接收單元(主機(jī))和輔助設(shè)備組成,

4、GPS接收機(jī)按不同標(biāo)準(zhǔn)的分類有哪些？

第五章 GPS衛(wèi)星定位基本原理

1、試述GPS測(cè)距和單點(diǎn)定位原理？寫出方程式。

GPS測(cè)距基本原理

設(shè)想在衛(wèi)星上無線電信號(hào)發(fā)射機(jī)在衛(wèi)星鐘的控制下,按預(yù)定的方式發(fā)射測(cè)距信號(hào),在地面待定點(diǎn)上安置信號(hào)接受機(jī),在接收機(jī)鐘的控制下,測(cè)得信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間差(Δt),進(jìn)而求出站星之間的距離(ρ):

式中,vt為衛(wèi)星鐘差,隨導(dǎo)航電文得到;vT為接收機(jī)鐘改正數(shù),作為未

知變量,定位時(shí)一并求解, c為電磁波傳播速度。

GPS單點(diǎn)定位的基本原理

?在待定點(diǎn)P 上安置GPS接收機(jī),如果在某一時(shí)刻同時(shí)測(cè)得了四顆衛(wèi)星

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?s1、s2、s3、s4到P點(diǎn)的距離 則有下式成立。

式中，坐標(biāo)分別為待定點(diǎn)和衛(wèi)星的地固空間直角坐標(biāo)。求解該方程即可得到定點(diǎn)P 的坐標(biāo)。///

2、按不同分類標(biāo)準(zhǔn)GPS定位可分為哪些？

3、主動(dòng)式測(cè)距和被動(dòng)式測(cè)距的優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么？

現(xiàn)代光電技術(shù)測(cè)距按是否發(fā)射電磁波分主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種方式。

1.主動(dòng)式測(cè)距 如電磁波測(cè)距儀,測(cè)得往雙程距離。

●優(yōu)點(diǎn):不要求儀器鐘必須和某一時(shí)間系統(tǒng)保持一致。

●缺點(diǎn):用戶要發(fā)射信號(hào),對(duì)軍事用戶難以隱蔽自己。

2.被動(dòng)式測(cè)距 如GPS測(cè)距,測(cè)得單程距離。

●優(yōu)點(diǎn):用戶無需發(fā)射信號(hào),隨時(shí)接收,因而便于隱蔽自己，

●缺點(diǎn):要求接收機(jī)鐘和各衛(wèi)星鐘都要和GPS時(shí)間系統(tǒng)保持同步。

4、簡(jiǎn)述多普勒三次差分法中的一次差分分別在哪些觀測(cè)值間求差？并消除或減弱了哪些誤差的影響？

●在衛(wèi)星間求差分(星際差分)

在觀測(cè)站k上,接收機(jī)同時(shí)對(duì)衛(wèi)星S1和S2進(jìn)行觀測(cè)。///

結(jié)論:星際一次差分消除了接收機(jī)鐘差, 也削弱電離層、對(duì)流層誤差影響。

●在觀測(cè)站間求差分(站際差分)

在測(cè)站k1和k2上,同步觀測(cè)衛(wèi)星Sj。

結(jié)論:站際一次差分消除了衛(wèi)星鐘差,同時(shí)也削弱了電離層、對(duì)流層誤差影響。

●在歷元間求差分(歷元差分)

在測(cè)站k上,對(duì)衛(wèi)星Sj進(jìn)行ti和ti+1相鄰2歷元連續(xù)觀測(cè)。///

結(jié)論:歷元間一次差分消除了衛(wèi)星和接收機(jī)鐘差,同時(shí)也削弱了電離層、對(duì)流層誤差影響。特別注意的是還消除了初始整周未知數(shù)N0。///

5、產(chǎn)生周跳的原因有哪些？

產(chǎn)生周跳的原因：

●信號(hào)被遮擋，導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)無法被跟蹤

●儀器故障，導(dǎo)致差頻信號(hào)無法產(chǎn)生

●衛(wèi)星信號(hào)信噪比過低，導(dǎo)致整周計(jì)數(shù)錯(cuò)誤

●衛(wèi)星瞬時(shí)故障，無法產(chǎn)生信號(hào)

6、SA和AS技術(shù)的目的是什么？實(shí)施SA和AS技術(shù)后對(duì)定位有何影響？

SA和AS技術(shù)對(duì)定位的影響

●降低單點(diǎn)定位的精度； ●降低長(zhǎng)距離相對(duì)定位的精度；

●給整周未知數(shù)的確定帶來不便。

第六章、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航

1、 簡(jiǎn)述導(dǎo)航的三要素分別是什么？

● 起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的位置

● 航行體的即時(shí)位置

● 航行體的瞬時(shí)速度、姿態(tài)等狀態(tài)參數(shù)///

2、簡(jiǎn)述GPS導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航各自的優(yōu)缺點(diǎn)？

GPS導(dǎo)航的優(yōu)缺點(diǎn)?P96

(1)優(yōu)點(diǎn) 全球性、全天候、 高精度、三維實(shí)時(shí)等

(2)缺點(diǎn)

● 星座不完善 衛(wèi)星星座覆蓋不完善,存在著"間隔區(qū)"；

● 受機(jī)動(dòng)干擾 GPS接收機(jī)的工作受飛行器機(jī)動(dòng)的影響,會(huì)定位失鎖；

●數(shù)據(jù)更新率低 高速飛行器,難以滿足實(shí)時(shí)控制的要求。

結(jié)論：GPS導(dǎo)航在高可靠性領(lǐng)域,還不能作為唯一的導(dǎo)航設(shè)備使用。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Inertial Navigation System,INS)優(yōu)缺點(diǎn)

(1)優(yōu)點(diǎn)

●不依賴于外部信息； ●不向外部輻射能量(隱蔽性好)；

●不受外界干擾； ●可全天侯、全球性工作；

●連續(xù)性好且噪聲低； ● 數(shù)據(jù)更新率高、短期精度好

(2)缺點(diǎn)

●定位誤差隨時(shí)間而增大； ●初始化時(shí)間長(zhǎng)

●不能給出時(shí)間信息； ●設(shè)備昂貴

結(jié)論：能工作空中、陸地、水下,目前高可靠領(lǐng)域主要導(dǎo)航設(shè)備。///

3、簡(jiǎn)述GPS/慣導(dǎo)綜合導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)？

GPS/慣性綜合導(dǎo)航優(yōu)點(diǎn) P96

●克服了各自的缺點(diǎn),導(dǎo)航精度高于兩個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)工作的精度;

●有效地提高慣導(dǎo)系統(tǒng)的性能和精度;

●提高GPS接收機(jī)跟蹤衛(wèi)星的能力及抗干擾性。

結(jié)論：GPS/慣性綜合,是目前導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展的主要方向。 ///

第七章、GPS測(cè)量的誤差來源及其影響

1、GPS測(cè)量與衛(wèi)星、信號(hào)傳播、接收機(jī)有關(guān)的誤差分別有哪些？相應(yīng)的消減措施有哪些？

與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差

電離層折射 P100/101

消減措施

●雙頻接收 電磁波通過電離層所產(chǎn)生的折射改正數(shù)與其頻率的平方成反比,利用這一特性當(dāng)采用雙頻接收機(jī)定位時(shí)可有效地減弱其影響。

●相對(duì)定位 當(dāng)測(cè)站間的距離不太遠(yuǎn)(例如20km以內(nèi)),兩測(cè)站上空的電離層狀況相似,采用差分定位,可以有效地減弱電離層折射影響。

●利用改正模型 建立電離層改正模型,進(jìn)行修正。對(duì)于單頻接收機(jī)一般采用導(dǎo)航電文提供的電離層模型加以改正。

●選擇有利的觀測(cè)時(shí)間 夜間電離層電離現(xiàn)象比白天要弱的多,所以在擬定作業(yè)計(jì)劃時(shí),可選擇夜間進(jìn)行觀測(cè)。

二.對(duì)流層折射

減弱對(duì)流層影響的措施 P105

●模型改正 建立對(duì)流層模型,進(jìn)行修正。由于大氣的對(duì)流作用很強(qiáng),大氣狀態(tài)變化復(fù)雜,所以其影響,難以準(zhǔn)確地模型化。

●相對(duì)定位 當(dāng)兩觀測(cè)站相距不太遠(yuǎn)時(shí)(例如<10km),信號(hào)通過對(duì)流層的路徑大體相同,所以采用相對(duì)定位時(shí)可以明顯地減弱其影響。

結(jié)論：隨著同步觀測(cè)站之間距離的增大,大氣狀況的相關(guān)性減弱。當(dāng)距離>100km 時(shí),對(duì)流層折射就成為 GPS 定位精度的重要制約因素。//

三.多路徑誤差 P105

減弱措施

●選擇合適的站址 測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜的水面;不宜選在山坡、山谷和盆地中;附近不應(yīng)有高層建筑物。

●設(shè)置適宜的高度截止角 阻止來自高度截止角以下的信號(hào)。

●對(duì)天線設(shè)置抑徑板 阻止來自地面反射的信號(hào)。

此外,觀測(cè)時(shí)不要在測(cè)站附近停放汽車。地面有草叢、農(nóng)作物等植被時(shí)能較好吸收微波信號(hào)的能量,反射較弱,是較好的站址。///

與衛(wèi)星有關(guān)的誤差

一.衛(wèi)星星歷誤差 P107

減弱措施

●建立衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨(dú)立定軌 建立自己的 GPS 衛(wèi)星跟蹤網(wǎng),進(jìn)行獨(dú)立定軌,得到較準(zhǔn)確的后處理星歷,供精確定位用。

●相對(duì)定位 星歷誤差對(duì)相距不太遠(yuǎn)的兩個(gè)測(cè)站的影響基本相同,所以對(duì)于確定兩個(gè)測(cè)站之間的相對(duì)位置，基本上不受星歷誤差的影響。

二.衛(wèi)星鐘誤差 P109

消減措施

●導(dǎo)航電文給出參數(shù)改正 由主控站測(cè)定出鐘參數(shù),編入導(dǎo)航電文發(fā)布給用戶。經(jīng)鐘差改正后, 引起的等效距離偏差不超過6m 。

●相對(duì)定位 經(jīng)改正后的殘差,在相對(duì)定位中可通過差分法得到消除。

三.相對(duì)論效應(yīng) P109

減弱措施 P97

事先將衛(wèi)星鐘的頻率減小約 0.00455Hz。使其進(jìn)入軌道受相對(duì)論效應(yīng)影響后,恰與標(biāo)準(zhǔn)頻率 10.23MHz 相一致。

與接收機(jī)有關(guān)的誤差

一.接收機(jī)鐘誤差 P110

消減措施

●獨(dú)立未知數(shù)法 通過觀測(cè)多于3顆衛(wèi)星信號(hào),把接收機(jī)鐘差當(dāng)作獨(dú)立的未知數(shù),在數(shù)據(jù)處理中與觀測(cè)站的坐標(biāo)參數(shù)一并求解。

●相對(duì)定位 在衛(wèi)星間求一次差,可以消除接收機(jī)鐘差的影響。///

二.天線相位中心位置誤差 P111

消減措施

使用同一類型的天線同向安置同步觀測(cè), 在相距不遠(yuǎn)的測(cè)站間可通過觀測(cè)值求差來減弱相位偏移的影響。

三.天線安置誤差 P111

消減措施

在精密定位時(shí),必須仔細(xì)操作,以盡量減少這種誤差的影響。在變形監(jiān)測(cè)中,應(yīng)采用有強(qiáng)制對(duì)中裝置的觀測(cè)墩。///

2、簡(jiǎn)述狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論效應(yīng)使衛(wèi)星鐘發(fā)生何種變化？

2.影響

●狹義相對(duì)論效應(yīng)

一個(gè)頻率f 為的振蕩器安裝在速度為v的載體上,由于載體的運(yùn)動(dòng),相對(duì)于靜止的振蕩器來說將產(chǎn)生頻率變化,其改變量為：

結(jié)論:狹義相對(duì)論效應(yīng)使衛(wèi)星鐘比靜止在地球上的同類鐘走得慢了。//

●廣義相對(duì)論效應(yīng)

處于不同重力等位面振蕩器,其頻率將由于重力位不同而發(fā)生變化。

衛(wèi)星鐘與地面鐘相比處于較高的引力位,其改變量為:

結(jié)論:廣義相對(duì)論效應(yīng)使衛(wèi)星鐘比靜止在地球上的同類鐘走得快了。

●總影響

顧及r、R、v、 、f、c、GM 的具體數(shù)值,相對(duì)論效應(yīng)總影響約為:

第八、九章、GPS測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)施

1、GPS網(wǎng)基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容有哪些?基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題有哪些？

基準(zhǔn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

● 方位基準(zhǔn) 一般以給定的起算方位角值確定(如2個(gè)起算點(diǎn));

●尺度基準(zhǔn) 一般由電磁波測(cè)距邊確定,也可由起算點(diǎn)間的距離確定;

● 位置基準(zhǔn) 一般都是由給定的起算點(diǎn)坐標(biāo)確定。

結(jié)論:GPS網(wǎng)基準(zhǔn)設(shè)計(jì),實(shí)質(zhì)上是給定GPS網(wǎng)起算數(shù)據(jù),確定其坐標(biāo)系統(tǒng)。

基準(zhǔn)設(shè)計(jì)注意的問題

● 起算點(diǎn)個(gè)數(shù)和精度要求 起算點(diǎn)個(gè)數(shù)一般要求3個(gè),且使新建的GPS網(wǎng) 不受起算點(diǎn)精度較低的影響。

● 起算點(diǎn)邊長(zhǎng) 起算點(diǎn)間要適當(dāng)?shù)貥?gòu)成長(zhǎng)邊圖形。

● GPS高程測(cè)量 網(wǎng)中1/3點(diǎn)應(yīng)聯(lián)測(cè)水準(zhǔn)高程,且應(yīng)均勻分布。

● 獨(dú)立坐標(biāo)系測(cè)量 采用獨(dú)立坐標(biāo)系,還應(yīng)該了解:參考橢球;中央子午 線經(jīng)度;坐標(biāo)加常數(shù);坐標(biāo)系投影面高程及測(cè)區(qū)平均高程異常值;起算點(diǎn)的坐標(biāo)值等。 ///

2、GPS網(wǎng)形設(shè)計(jì)原則是什么？

布網(wǎng)設(shè)計(jì)的遵循的原則 P121

●便于常規(guī)測(cè)量應(yīng)用 GPS網(wǎng)點(diǎn)間雖不要求相互通視,但要考慮到常規(guī)

測(cè)量應(yīng)用,因此一般要求每個(gè)點(diǎn)應(yīng)有一個(gè)聯(lián)測(cè)通視方向。

●坐標(biāo)系統(tǒng)一致性 充分利用測(cè)區(qū)原有控制點(diǎn),使新建的坐標(biāo)系統(tǒng)與原

有坐標(biāo)系統(tǒng)保持一致。

●構(gòu)成閉合環(huán)路 由非同步觀測(cè)邊構(gòu)成閉合或附和線路。///

3、同步網(wǎng)間的連接方式有哪些？各自的特點(diǎn)及適應(yīng)的情況？

同步環(huán)間的連接方式

●點(diǎn)連接 兩個(gè)同步環(huán)之間只有一個(gè)共同點(diǎn)連接的異步環(huán)。

特點(diǎn):連接效率高,當(dāng)接收機(jī)數(shù)目較少(2、3臺(tái)),為推薦的連接方式;但

圖形強(qiáng)度較弱,極少有非同步閉合條件。

●邊連接 兩個(gè)同步網(wǎng)之間有一條公共基線邊來連接的異步環(huán)。

特點(diǎn):比點(diǎn)連接效率低,但可靠性高, 在精確測(cè)量或接收機(jī)數(shù)較多(4臺(tái)

以上)時(shí),主要連接方式。

●網(wǎng)連接 相鄰?fù)江h(huán)之間有2個(gè)以上公共點(diǎn)連接。

特點(diǎn):強(qiáng)度和可靠性高,但效率較低,接收機(jī)需4臺(tái)以上,高精度測(cè)量使用。

●邊點(diǎn)混合連接 相鄰?fù)江h(huán)有的采用點(diǎn)連接,有的采用邊連接。

特點(diǎn):靈活、可靠性好,是理想的布網(wǎng)觀測(cè)方案。

4、GPS數(shù)據(jù)處理的目的和特點(diǎn)？

數(shù)據(jù)處理的目的

將野外采集的原始GPS數(shù)據(jù),以最佳的方法進(jìn)行平差,歸算到參考橢球面上,并投影到所采用的平面(例如高斯平面),最終得到點(diǎn)所在坐標(biāo)系的準(zhǔn)確位置。 ///

數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn)

●數(shù)據(jù)量大 按15s采集間隔計(jì)算,1臺(tái)接收機(jī)觀測(cè)1h有240組數(shù)據(jù),每組數(shù)據(jù)含有對(duì)若干顆衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù),定位時(shí)使用多臺(tái)接收機(jī)同步觀測(cè);

●處理過程復(fù)雜 從GPS原始數(shù)據(jù)到最終定位成果,需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、檢驗(yàn)、計(jì)算和分析處理,處理過程非常復(fù)雜;

●數(shù)學(xué)模型多樣 GPS定位技術(shù)是新興技術(shù), 對(duì)同一問題的處理方法也不盡相同,這就使得數(shù)據(jù)處理使用的數(shù)學(xué)模型和算法具有多種形式;

●自動(dòng)化程度高 鑒于以上特點(diǎn),隨著軟件水平的不斷提高, 數(shù)據(jù)處理一般借助相應(yīng)的軟件完成,自動(dòng)化程度越來越高。

5、簡(jiǎn)述南方測(cè)繪GPS4.4數(shù)據(jù)處理軟件" 數(shù)據(jù)處理過程？

運(yùn)行數(shù)據(jù)處理軟件

1.新建項(xiàng)目

給處理的數(shù)據(jù)起文件名。

2.增加觀測(cè)數(shù)據(jù)文件

將待處理的觀測(cè)數(shù)據(jù)文件讀入軟件系統(tǒng)中。

3.基線解算

解算所有基線向量, 區(qū)分合格和不合格的基線,是數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵。

4.數(shù)據(jù)錄入

輸入已知點(diǎn)坐標(biāo),給定約束條件。

5.平差處理

進(jìn)行網(wǎng)型無約束平差和通過已知點(diǎn)進(jìn)行約束平差。

6.成果輸出

將文件保存或打印輸出計(jì)算成果。

6、數(shù)據(jù)處理中基線不合格,重新設(shè)置歷元間隔和高度截止角的原則？

歷元間隔的設(shè)置原則

●同步觀測(cè)時(shí)間較短時(shí),可縮小歷元間隔,反之,應(yīng)增加歷元間隔；

●數(shù)據(jù)周跳較多時(shí),要增加歷元間隔,跳過中斷的數(shù)據(jù)繼續(xù)解算。///

高度截止角的設(shè)置原則

●當(dāng)衛(wèi)星數(shù)目足夠多時(shí),增加高度截止角,屏蔽低空衛(wèi)星數(shù)據(jù)參與解算;

●當(dāng)衛(wèi)星數(shù)目不多時(shí),降低高度截止角,讓更多的衛(wèi)星數(shù)據(jù)參與解算。///

第十章、GPS應(yīng)用

GPS可以應(yīng)用在哪些方面？

大地控制測(cè)量、精密工程測(cè)量及變形監(jiān)測(cè)、航空攝影測(cè)量、線路勘測(cè)及隧道貫通測(cè)量、地形、地籍及房產(chǎn)測(cè)量、海洋測(cè)繪、智能交通系統(tǒng)、地球動(dòng)力學(xué)及地震研究、氣象信息測(cè)量、航海航空導(dǎo)航、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、林業(yè)管理、旅游及野外考察。

名詞解釋：

春分點(diǎn)?當(dāng)太陽在黃道上從天球南半球向北半球運(yùn)行時(shí),黃道與天球赤道的交點(diǎn) (從北向南的交點(diǎn)為秋分點(diǎn))

真近點(diǎn)角?真近點(diǎn)角V 衛(wèi)星與近地點(diǎn)所對(duì)應(yīng)地心夾角,是時(shí)間的函數(shù)。

升交點(diǎn)赤經(jīng)?升交點(diǎn)赤經(jīng)Ω?升交點(diǎn)與春分點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地心夾角稱升交點(diǎn)赤經(jīng)。 衛(wèi)星由南向北運(yùn)行與地球赤道面的交點(diǎn)稱升交點(diǎn)。///

近地點(diǎn)角距?近地點(diǎn)角距ω?在軌道平面上近地點(diǎn)與升交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地心夾角。

衛(wèi)星無攝運(yùn)動(dòng)?只考慮地球質(zhì)心引力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)。

衛(wèi)星星歷?描述衛(wèi)星運(yùn)行軌道和狀態(tài)的各種參數(shù)值,是計(jì)算衛(wèi)星瞬時(shí)位置的依據(jù),實(shí)質(zhì)就是賦值后的軌道參數(shù)。

廣播星歷?由接收導(dǎo)航電文獲得的衛(wèi)星星歷,也稱作預(yù)報(bào)星歷。

導(dǎo)航電文?是利用GPS進(jìn)行定位和導(dǎo)航的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),包含衛(wèi)星星歷、時(shí)鐘改正、電離層延遲改正、衛(wèi)星工作狀態(tài)信息以及由C/A碼捕獲P碼信息等。

偽距?由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得到的站星距離。

偽距測(cè)量?通過測(cè)定測(cè)距碼得到站星距離的方法。

載波相位測(cè)量

絕對(duì)定位?又稱單點(diǎn)定位,確定待定點(diǎn)在WGS-84坐標(biāo)系中的絕對(duì)位置。

相對(duì)定位?定位時(shí),采用2臺(tái)或2臺(tái)以上接收機(jī),同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星,確定接收機(jī)天線之間的相對(duì)位置。

靜態(tài)定位

動(dòng)態(tài)定位

基線?兩測(cè)量點(diǎn)之間的連線,在此2點(diǎn)上同步接收相同的GPS衛(wèi)星信號(hào),并采集其觀測(cè)數(shù)據(jù)。

觀測(cè)時(shí)段?測(cè)站上開始接收衛(wèi)星信號(hào)到觀測(cè)停止,連續(xù)工作的時(shí)間段。

同步觀測(cè)?兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測(cè)。

同步觀測(cè)環(huán)?三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán),簡(jiǎn)稱同步環(huán)。///

異步觀測(cè)環(huán)?在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線中,只要有非同步觀測(cè)基線向量,則該多邊形環(huán)路叫異步觀測(cè)環(huán),簡(jiǎn)稱異步環(huán)。

獨(dú)立觀測(cè)環(huán)?由非同步觀測(cè)獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)。