武漢大學(xué)測繪學(xué)院gps習(xí)題

1、習(xí)題：習(xí)題：1、舉例說明GPS在測量領(lǐng)域中的應(yīng)用。答：（1）用GPS建立和維持全球性的參考框架；（2）建立各級(jí)國家平面控制網(wǎng)；（3）布設(shè)城市控制網(wǎng)、工程測量控制網(wǎng)，進(jìn)行各種工程測量；（4）在航空攝影測量、地籍測量、海洋測量中的應(yīng)用。（《GPS測量與數(shù)據(jù)處理》，P7）2、“Transit系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)、獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)、獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”這種說法正確嗎，為什么？這種說法正確嗎，為什么？答：這種說法不正確。子午衛(wèi)星系統(tǒng)（T

2、ransit）中沒有采用頻分、碼分、時(shí)分等多路接收技術(shù)。接收機(jī)在某一時(shí)刻只能接收一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)，這就意味著子午衛(wèi)星星座中所含的衛(wèi)星數(shù)不能太多。為防止在高緯度地區(qū)的視場中同時(shí)出現(xiàn)兩顆子午衛(wèi)星從而造成信號(hào)相互干擾的可能性，子午衛(wèi)星星座中的衛(wèi)星一般不超過6顆，從而使中低緯度地區(qū)兩次衛(wèi)星通過的平均間隔達(dá)1.5h左右。由于各衛(wèi)星軌道面進(jìn)動(dòng)的大小和方向不一，最終造成各軌道面之間的間隔疏密不一。相鄰軌道面過密時(shí)會(huì)導(dǎo)致兩顆衛(wèi)星同時(shí)進(jìn)入用戶視場，造成信號(hào)相

3、互干擾，此時(shí)控制中心不得不暫時(shí)關(guān)閉一顆衛(wèi)星使其停止工作。軌道面過疏時(shí)用戶的等待時(shí)間有可能長達(dá)8～10h。導(dǎo)航定位的不連續(xù)性使子午衛(wèi)星系統(tǒng)無法稱為一種獨(dú)立的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，而只能成為一種輔助系統(tǒng)。（《GPS測量與數(shù)據(jù)處理》，P3）3、名詞解釋：多普勒計(jì)數(shù)、名詞解釋：多普勒計(jì)數(shù)答：若接收機(jī)產(chǎn)生一個(gè)頻率為的本振信號(hào)，并與接收到的頻率為的衛(wèi)星信號(hào)混頻，然后將差頻信號(hào)（）在時(shí)間段[，]間進(jìn)行積分，則積分值，稱為多普勒計(jì)數(shù)。習(xí)題：習(xí)題：1、GPS系統(tǒng)

4、由哪幾部分組成，并說明其作用？系統(tǒng)由哪幾部分組成，并說明其作用？答：GPS系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：空間部分（GPS衛(wèi)星）、地面監(jiān)控部分和用戶部分。各部分作用如下：（1）GPS衛(wèi)星可連續(xù)向用戶播發(fā)用于進(jìn)行導(dǎo)航定位的測距信號(hào)和導(dǎo)航電文，并接收來自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是：跟蹤GPS衛(wèi)星，確定衛(wèi)星的運(yùn)行軌道及衛(wèi)星鐘改正數(shù)，進(jìn)行預(yù)報(bào)后再按規(guī)定格式編制成導(dǎo)航電文，并通過注入站送往衛(wèi)星。地面監(jiān)控系統(tǒng)還能

5、通過注入站向衛(wèi)星發(fā)布各種指令，調(diào)整衛(wèi)星的軌道及時(shí)鐘讀數(shù)，修復(fù)故障或啟用備用件等。（3）用戶則用GPS接收機(jī)來測定從接收機(jī)至GPS衛(wèi)星的距離，并根據(jù)衛(wèi)星星歷所給出的觀測瞬間衛(wèi)星在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運(yùn)動(dòng)速度和鐘差等參數(shù)。2、GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星的廣播星歷是由（）編制的：答案：系統(tǒng)中衛(wèi)星的廣播星歷是由（）編制的：答案：BA衛(wèi)星上的處理器B主控站C監(jiān)測站D注入站3、GPS測量中，如何消除天線平均相位中心偏差的影響？測量中，如何

6、消除天線平均相位中心偏差的影響？答：由于天線平均相位中心偏差的存在，GPS測量所得的位置并非標(biāo)石中心的位置。解決這個(gè)問題的一般方法有：（1）歸心改正法。進(jìn)行GPS測量時(shí)若將接收機(jī)天線指標(biāo)線指北，則有當(dāng)基線兩端使用不同類型的GPS接收機(jī)天線時(shí)，可用上述方法分別進(jìn)行改正，將成果歸算至標(biāo)石中心。（2）消去法。在相對(duì)定位時(shí)，若使用的均是同一類型的GPS接收天線，將各站的天線指標(biāo)線指北即可。4、什么是接收通道？序貫通道與多路復(fù)用通道的工作原理有何

7、區(qū)別？、什么是接收通道？序貫通道與多路復(fù)用通道的工作原理有何區(qū)別？答：接收機(jī)中用來跟蹤、處理、量測衛(wèi)星信號(hào)的部件，由無線電元器件、數(shù)字電路等硬件和專用軟件所組成，稱為接收通道。一個(gè)通道在一個(gè)時(shí)刻只能跟蹤一個(gè)衛(wèi)星某一頻率的信號(hào)。序貫通道的循環(huán)周期大于20ms；多路復(fù)用通道的循環(huán)周期小于或等于20ms。由于導(dǎo)航電文中每個(gè)比特持續(xù)的時(shí)間為20ms，故多路復(fù)用通道可同時(shí)采集到各衛(wèi)星的導(dǎo)航電文，而序貫通道則不能（必須通過其原理：利用模型計(jì)算出誤差

8、影響的大小，直接對(duì)觀測值進(jìn)行修正。適用情況：對(duì)誤差的特性、機(jī)制及產(chǎn)生原因有較深刻了解，能建立理論或經(jīng)驗(yàn)公式。所針對(duì)的誤差源：相對(duì)論效應(yīng)，電離層延遲，對(duì)流層延遲，衛(wèi)星鐘差。限制：有些誤差難以模型化。（2）求差法原理：通過觀測值間一定方式的相互求差，消去或消弱求差觀測值中所包含的相同或相似的誤差影響。適用情況：誤差具有較強(qiáng)的空間、時(shí)間或其它類型的相關(guān)性。所針對(duì)的誤差源：對(duì)流層延遲、電離層延遲、衛(wèi)星軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差。限制：空間相

9、關(guān)性將隨著測站間距離的增加而減弱。（3）參數(shù)法原理：采用參數(shù)估計(jì)的方法，將系統(tǒng)性偏差求定出來。適用情況：幾乎適用于任何的情況。限制：不能同時(shí)將所有影響均作為參數(shù)來估計(jì)。（4）選擇較好且適用的軟硬件和選擇合適的測量地點(diǎn)與方法。3用廣播星歷鐘的衛(wèi)星鐘差改正數(shù)進(jìn)行改正后，衛(wèi)星鐘差殘余量在什么量級(jí)？進(jìn)一步進(jìn)行改正的方法有用廣播星歷鐘的衛(wèi)星鐘差改正數(shù)進(jìn)行改正后，衛(wèi)星鐘差殘余量在什么量級(jí)？進(jìn)一步進(jìn)行改正的方法有哪些？哪些？答：用廣播星歷的衛(wèi)星鐘差改

10、正數(shù)改正后衛(wèi)星鐘差殘余量為5～10ns，對(duì)測距的影響為1.5~3.0m。為了適應(yīng)更高精度的應(yīng)用，進(jìn)一步的改進(jìn)方法有：1.利用測碼偽距單點(diǎn)定位方法來確定接收機(jī)鐘的鐘差，精度估計(jì)可以達(dá)到0.1~0.2。2.通過各種渠道獲得精確的衛(wèi)星鐘鐘差值，一般IGS是比較好的數(shù)據(jù)來源，目前IGS給出的衛(wèi)星鐘差的精度可以達(dá)到0.1ns。3通過觀測值相減來消除公共的鐘差項(xiàng)。4為什么為什么GPS測量中必須仔細(xì)地消除鐘誤差？測量中必須仔細(xì)地消除鐘誤差？答：在GP

11、S測量中我們是以及衛(wèi)星信號(hào)的傳播時(shí)間來確定從衛(wèi)星至接收機(jī)的距離的。其中為衛(wèi)星鐘所測定的信號(hào)離開衛(wèi)星的時(shí)刻，為接收機(jī)鐘所測定的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)刻。若信號(hào)理論衛(wèi)星時(shí)衛(wèi)星鐘相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的GPS時(shí)的鐘差為，信號(hào)到達(dá)接收機(jī)時(shí)接收機(jī)鐘相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的GPS時(shí)的鐘差為，那么上述鐘誤差對(duì)測距所造成的影響為。由于信號(hào)的傳播速度c的值很大，因此在GPS測量中必須十分仔細(xì)地消除鐘誤差。5相對(duì)論效應(yīng)的影響下，衛(wèi)星鐘頻率是變快還是變慢？如何改正？相對(duì)論效應(yīng)的影響下，