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GPS复习资料
GPS系统的定义:GPS+GLONASS系统::GLONASS卫星星座组网完成后,可用于导航定位的卫星总数将增加一倍。在地平线以上的可见卫星数纯GPS系统时,一般为7-11颗;GPS+GLONASS系统则可达到14-20颗。:用卫星系统进行测量定位的观测结果的可靠性主要决定于用于定位计算的卫星颗数。:观测时间越长或可观测到的卫星数越多,则用于求解载波相位整周模糊度的数据也就越多,求解结果的可靠性越好。:观测卫星相对于测站的几何分布(DOP值)直接影响观测结果的精度。GPS系统的特点:高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。-1500M工程精密定位中,1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm, ,流动站观测时间只需1-2分钟,然后可随时定位,每站观测只需几秒钟。、过渡点的测量工作。 GPS可同时精确测定测站点的三维坐标。5、操作简便 6、全天候作业目前GPS观测可在一天24小时内的任何时间进行,不受阴天黑夜、起雾刮风、下雨下雪等气候的影响。 7、功能多、应用广 GPS系统不仅可用于测量、导航,还可用于测速、测时。 GPS系统包括三大部分以及个部分作用:—GPS卫星星座;—地面监控系统;—GPS信号接收机。GPS卫星的作用(1)用L波段的两个无线载波(
19cm和24cm)向用户连续不断地导航定位信号;(2)在卫星飞越注入站上空时,接收由地面注入站用S波段(10cm)发送到卫星的导航电文和其他有关信息,并通过GPS信号电路,适时地发送给广大用户;(3)接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令,适时地改正运行偏差或起用备用时钟等。地面监控系统对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。地面监控系统的作用(1)监控卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行;(2)保持各颗卫星处于同一时间标准(GPS时间系统)。这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。用户设备部分作用是接收GPS卫星所发出的信号,利用这些信号进行导航定位等工作。在GPS定位中通常采用的两类坐标系统:天球坐标系是在空间固定的坐标系,该坐标系与地球自转无关,对描述卫星的运行位置和状态极其方便。地球坐标系是与地球体相固联的坐标系统,该系统对表达地面观测站的位置和处理GPS观测数据尤为方便。坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴指向和尺度所定义的。在GPS定位中,坐标系原点一般取地球质心,而坐标轴的指向具有一定的选择性,为了使用上的方便,国际上都通过协议来确定某些全球性坐标系统的坐标轴指向,这种共同确认的坐标系称为协议坐标系。天球空间直角坐标系的定义:原点位于地球的质心,z轴指向天球的北极Pn,x轴指向春分点?,y轴与x、z轴构成右手坐标系。天球球面坐标系的定义:原点位于地球的质心,赤经
?为含天轴和春分点的天球子午面与经过天体s的天球子午面之间的交角,赤纬?为原点至天体的连线与天球赤道面的夹角,向径r为原点至天体的距离。大地坐标系的定义:B为过坐标点椭球面的法线与赤道面交角、L为过坐标点的子午线与起始子午线的夹角,H为点沿法线到椭球面的距离。瞬时极天球坐标系:原点位于地球质心,z轴指向瞬时地球自转方向,x轴指向瞬时春分点,y轴按构成右手坐标系取向。瞬时极地球坐标系:原点位于地球质心,z轴指向瞬时地球自转方向,x轴指向瞬时赤道面和包含瞬时地球自转轴与平均天文台赤道参考面的子午面的交点,y轴按构成右手坐标系取向。为建立一个与惯性坐标系相接近的坐标系,通常选择某一时刻t0作为标准历元,并将此刻地球的瞬时自转轴(指向北极)和地心至瞬时春分点的方向,经过该瞬时岁差和章动改正后,作为z轴和x轴,由此构成的空固坐标系称为所取标准历元的平天球坐标系,或协议天球坐标系,也称协议惯性坐标系(Conventional Inertial System—CIS)地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的,地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象简称地球移动,简称极移。时刻是指发生某一现象的瞬间。在天文学和卫星定位中,与所获取数据对应的时刻也称历元。以春分点为参考点,由春分点的周日视运动所确定的时间称为恒星时。以平太阳作为参考点,由它的周日视运动所确定的时间称为平太阳时。以平子夜(在平太阳日系统