GPS复习题.doc

第一章绪论
1、简述GPS系统的特点有哪些?
①定位精度高②观测时间短③测站间无需通视④可提供地心坐标⑤操作简便⑥全天候作业⑦功能多、应用广
2. GPS定位系统由哪几部分组成的?各部分的作用是什么?
整个GPS系统,它包括三部分:空间部分—GPS卫星及其星座; 地面控制部分—地面监控系统; 用户设备部分—GPS信号接收机
GPS卫星作用:
(1)连续不断向地面发送GPS导航和定位信号;
(2)接收地面站的指令,修正轨道偏差并启动备用设备;
(3)接收地面站发来的导航电文和其他信号;
地面监测系统由一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。
主控站的作用(1)收集数据收集本站及各监测站获得的各种数据;
(2)处理数据处理收集的数据,按一定格式编制成导航电文;
(3)监测协调控制和协调监测站、注入站和卫星的工作;
(4)控制卫星修正卫星的运行轨道,发送启动备用设备指令。
监测站的作用:接收卫星信号,为主控站提供卫星的观测数据。
注入站的作用:将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。
用户接收部分
用户接收部分就是 GPS 信号接收机。其作用:捕获卫星信号,(计算出测站的三维位置,或三维速度和时间)达到导航和定位的目的。
第二章坐标系统和时间系统
1、GPS 定位对坐标系有何要求?定义一个空间直角坐标系条件有哪些?
GPS 定位对坐标系的要求*
需把卫星与地面点的位置统一在一个坐标系内;
需采用空间直角坐标系,以便于天球与地球坐标系进行转换;
天球与地球坐标系的建立上应具有简便的变换关系。
定义一个空间直角坐标系的条件
坐标原点的位置; 三个坐标轴的指向; 长度单位。
两空间直角坐标系具备简便变换关系的条件
坐标系原点O重合,均取地球质心;坐标系的Z轴重合,均取地球的自转轴。
2、WGS-84空间直角坐标系的几何定义?
原点:地球的质心;
三轴指向:Z轴—国际时间局(BIH)
(CTP,Conventional Terrestrial Pole)方向;
X轴—相应零子午面和赤道的交点(经度零点);
Y轴—构成右手坐标系。
3、简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么?
◆定义时间系统的条件*
●尺度(时间单位)
●原点(历元)
◆定义时间尺度的条件*
●周期运动;
●该周期是连续稳定的;
●该周期可被观测和实验复现。
4、简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么?
第三章卫星运动基础及GPS卫星星历
1、开普勒轨道6参数分别是什么?各参数的作用?
● a轨道椭圆长半径;
● e轨道椭圆第一偏心率;a ,e 确定轨道椭圆形状和大小。
●Ω升交点赤经升交点与春分点所对应的地心夹角称升交点赤经。卫星由南向北运行与地球赤道面的交点称升交点。
● i 轨道面倾角卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角;Ω, i 确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向。
●ω近地点角距在轨道平面上近地点与升交点所对应的地心夹角。ω确定轨道椭圆在轨道平面上的定向。
● V真近点角
卫星与近地点所对应地心夹角,是时间的函数。V 确定卫星在椭圆上瞬时位置。
结论:(a, e, Ω, i ,ω, V)称开普勒轨道参数(轨道根数)除 V 外另5个参数均是常数,由卫星的发射条件决定的;给定 6 个轨道根数,即可确定任意时刻 t 的卫星位及其运动速度。
第四章 GPS卫星的导航电文和卫星信号
1、GPS卫星信号的内容及其作用?
GPS卫星播发的信号,包括载波、测距码(包括P码、C/A 码) 、数据码(导航电文)等多种信号分量,以满足用户导航、定位等需要。
载波和测距码是在卫星钟基本
;
导航电文是接收地面注入站发
来的。
载波

在无线电通信技术中,为了有效地传播信息,将频率较低的信号加载到频率较高的电磁波上,此过程称为调制。调制信号/载波
,其本身也是重要的测量对象。
测距码 P47
概述
现代数字通讯中,普遍使用二进制数(0和1)及其组合来表示各种信息,称其为码。1位二进制数称1个码元或1比特(bit),每秒钟传输的比特数称为数码率(波特率)。
GPS 卫星所采用的两种测距码,即C/A 码和P码,均属于伪随机码,这种二进制的数码序列不仅具有良好的自相关特性,而且又是一种结构确定,可以复制的周期性序列。
伪随机噪声码的产生及特性 P45
伪随机噪声码简称PRN( Pseudo Random Noise),是一个具有周期取值0和1的离散符号串,又叫伪随机码或伪噪声码。
伪随机噪声码的产生