gps定位原理及应用

《GPS定位原理及应用》练习 第一章绪论

1、GPS的含义？与经典大地测量相比，GPS有何特点？

①选点灵活，无需通视。②定位精度高。③观测时间短。④提供三维坐标⑤操作简便⑥全天候作业。

2、GPS卫星的作用是什么？什么叫“定位星座”？什么叫“卫星星历”？

定位星座：在用ＧＰＳ卫星进行导航定位时，为了求得测站的三维位置，必须观测４颗ＧＰＳ卫星，称之为定位星座

所谓“卫星星历”是一系列描述卫星运动及其轨道的参数。

3、GPS系统由哪几部分组成？地面监控系统由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？ GPS系统由GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和GPS信号接收机（用户设备部分）等三部分组成

GPS工作卫星的地面系统，目前主要由分布在全球的5个地面站组成，其中包括一个主控站、三个信息注入站和五个卫星监测站。

主控站：收集、处理本站和监测站收到的全部资料，编算出每颗卫星的星历和GPS时间系统，将预测的卫星星历、钟差、状态数据以及大气传播改正编制成导航电文传入到注入站。 注入站：将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。 监测站：为主控站提供卫星的观测数据。

4、什么是GPS信号接收机？其作用是什么？它由哪几部分

GPS卫星定位原理

GPS 卫星定位原理

GPS 测量定位涉及很复杂的数学计算，而这些计算都由专门的软件来处理, 所以面对非测绘专业的读者,以下只列出简单的原理公式。

5. 1 GPS 卫星定位基本原理

利用三个以上卫星的已知空间位置, 用空间距离交会法, 求得地面待定点 （接收 机）的位置，这就是GPS 卫星定位的基本原理（图2—23）但考虑到各种误差的 影响,为了达到定位精度要求,至少需要同步观测 4颗以上的卫星。

卫星是高速运行的动态已知点, 卫星的实时位置是由导航电文解算的, 测量出测站（接受机天线中心）至卫星间的距离,

式如下：

式中（xJ , yJ , zJ ）为三个卫星某时刻的位置（

依据测距原理, 根据待定点运动状态可分为静态定位和动态定位。 单机定位又叫绝对定位, 若至少两台以上接收机同时观测, 确定两点间相对位置, 又叫相对定位。

5.2 伪距测量定位原理

1 ）伪距测量 伪距测量通常用C/A 码或P 码进行，在图2-24中，卫星到接收机的距离是通过 测定信号从卫星到接收机的延迟时间乘以光速 C 来求得,延迟时间是通过码相 关技术来求得。 GPS 卫星发射的测距码是按一定的规律排列的，在同一周期内每个码对应着某一 特定的时间,识别每个码的形状

GPS卫星定位原理

GPS 卫星定位原理

GPS 测量定位涉及很复杂的数学计算，而这些计算都由专门的软件来处理, 所以面对非测绘专业的读者,以下只列出简单的原理公式。

5. 1 GPS 卫星定位基本原理

利用三个以上卫星的已知空间位置, 用空间距离交会法, 求得地面待定点 （接收 机）的位置，这就是GPS 卫星定位的基本原理（图2—23）但考虑到各种误差的 影响,为了达到定位精度要求,至少需要同步观测 4颗以上的卫星。

卫星是高速运行的动态已知点, 卫星的实时位置是由导航电文解算的, 测量出测站（接受机天线中心）至卫星间的距离,

式如下：

式中（xJ , yJ , zJ ）为三个卫星某时刻的位置（

依据测距原理, 根据待定点运动状态可分为静态定位和动态定位。 单机定位又叫绝对定位, 若至少两台以上接收机同时观测, 确定两点间相对位置, 又叫相对定位。

5.2 伪距测量定位原理

1 ）伪距测量 伪距测量通常用C/A 码或P 码进行，在图2-24中，卫星到接收机的距离是通过 测定信号从卫星到接收机的延迟时间乘以光速 C 来求得,延迟时间是通过码相 关技术来求得。 GPS 卫星发射的测距码是按一定的规律排列的，在同一周期内每个码对应着某一 特定的时间,识别每个码的形状

第一篇 《GPS定位原理与应用》习题集

一、名词解释

1、卫星星历 2、天线高 3、春分点 4、开普勒第一定律 5、同步环 6、多路径效应 7、周跳 8、绝对定位 9、恒星时 10、卫星的无摄运动 11、精密星历 12、相对定位 13、星历误差 14、重复观测边 15、异步环 16、定位星座 17、间隙段 18、GPS信号接收机 19、岁差 20、天球 21、时圈

22、天球空间直角坐标系 23、地心空间直角坐标系 24、地心大地坐标系 25、极移 26、站心赤道直角坐标系 27、站心地平直角坐标系 28、WGS-84大地坐标系

29、1980国家大地坐标系（C80坐标系） 30、协调世界时(UTC)

31、GPS时

《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案

第一篇 《GPS定位原理与应用》习题集

一、名词解释

一、名词解释

I、卫星星历:是描述卫星运行轨道的信息。

2、天线高:指天线的相位中心至观测点标志中心顶面的垂直距离。

3,春分点:当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与地球赤道的交 点。

4、开普勒第一定律:卫星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与地球的月 心相重合。这一定律表明，在中心引力场中，卫星绕地球运行的轨道面，是一个通过划 球质心的静止平面。

5、同步环:由多台接收机同步观测的结果所构成的闭合环称为同步环。6、多路朽 效应:在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收衫 天线，这就将和直接来自卫星的信号(直接波)产生干涉，从而使观测值偏离真值产且 所谓的多路径误差。这种山于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称为多路径效 应。

7、周跳:在接收机跟踪GPS卫星进行观测的过程中，常常山于多种原因(例如接 收机天线被阻挡、外界噪声信号的千扰等)，可能使载波相位观测值中的9周数不正确 但其不足1整周的小数部分仍然是正确的，这种现象成为整周变跳，简称周

GPS卫星定位原理

GPS测量定位涉及很复杂的数学计算,而这些计算都由专门的软件来处理,所以面对非测绘专业的读者,以下只列出简单的原理公式。

5. 1 GPS卫星定位基本原理

利用三个以上卫星的已知空间位置,用空间距离交会法,求得地面待定点(接收机的位置,这就是GPS卫星定位的基本原理(图2—23但考虑到各种误差的影响,为了达到定位精度要求,至少需要同步观测4颗以上的卫星。

卫星是高速运行的动态已知点,卫星的实时位置是由导航电文解算的,只要实时测量出测站(接受机天线中心至卫星间的距离,就可以进行测站点的定位。公式如下:

式中(xJ,yJ,zJ为三个卫星某时刻的位置(j=1,2,3; (xP,yP,zP 为测站点P点坐标;

(ρ1,ρ2,ρ3 为卫星到接收机天线的距离。

依据测距原理,其定位方法可分为:伪距法定位、载波相位定位和差分定位等。根据待定点运动状态可分为静态定位和动态定位。

单机定位又叫绝对定位,若至少两台以上接收机同时观测,确定两点间相对位置,又叫相对定位。

5.2 伪距测量定位原理 1伪距测量

伪距测量通常用C/A码或P码进行,在图2-24中,卫星到接收机的距离是通过测定信号从卫星到接收机的延迟时间乘以光速C来求得,延迟时间是通过码

GPS卫星定位原理

GPS测量定位涉及很复杂的数学计算,而这些计算都由专门的软件来处理,所以面对非测绘专业的读者,以下只列出简单的原理公式。

5. 1 GPS卫星定位基本原理

利用三个以上卫星的已知空间位置,用空间距离交会法,求得地面待定点(接收机的位置,这就是GPS卫星定位的基本原理(图2—23但考虑到各种误差的影响,为了达到定位精度要求,至少需要同步观测4颗以上的卫星。

卫星是高速运行的动态已知点,卫星的实时位置是由导航电文解算的,只要实时测量出测站(接受机天线中心至卫星间的距离,就可以进行测站点的定位。公式如下:

式中(xJ,yJ,zJ为三个卫星某时刻的位置(j=1,2,3; (xP,yP,zP 为测站点P点坐标;

(ρ1,ρ2,ρ3 为卫星到接收机天线的距离。

依据测距原理,其定位方法可分为:伪距法定位、载波相位定位和差分定位等。根据待定点运动状态可分为静态定位和动态定位。

单机定位又叫绝对定位,若至少两台以上接收机同时观测,确定两点间相对位置,又叫相对定位。

5.2 伪距测量定位原理 1伪距测量

伪距测量通常用C/A码或P码进行,在图2-24中,卫星到接收机的距离是通过测定信号从卫星到接收机的延迟时间乘以光速C来求得,延迟时间是通过码

GPS测量原理及应用 实习报告

专 业：12级测绘工程专业 班 级：1220502 姓 名：方 明 学 号：201220050208 指导教师：吴良才

目录

一、前言.............................................................................................................3 1.1 实习目的.................................................................................................3 1.2 实习内容.................................................................................................3 1.3 实习分组情况.................................

科技信息

计算机与网络

ＧＰＳ原理及应用简介

桂林航天工业高等专科学校电子工程系

陈磊

粱强

［摘要］本文简述了全球定位系统（ＧＰＳ）的基本结构和测量原理，总结了ＧＰＳ用于工程测量所具有的特点，并对

ＧＰＳ在工程测量中的应用前景进行了分析。

［关键词】ＧＰＳ定位系统卫星导航工程测量

全球定位系统（ＧＰＳ）是英文ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ的字头缩写词的简称。它的含义是利用导航卫星进行测时和测距以构成全球定位系统。它是由美国国防部主导开发的一套具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航定位系统。ＧＰＳ是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。因此，ＧＰＳ技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用，并在军事、交通、通信、资源、管理等领域展开了研究并得到广泛应用。

ｌＣＰＳ工作原理

ＧＰＳ设备（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）即全球定位系统，用于接收并解析太空中数个卫星回传电波中的轨道信息及时刻信息，来计算出ＧＰＳ接收器所在位置的经度、纬度、水平高度及移动速度。ＧＰＳ设备基本配备通常

第六章 GPS定位测量的数据处理

6.1 概述

与所有有测量任务相同，由GPS定位技术所获得测量数据，同样需要经过数据处理，方能成为合理而实用的成果。

常规测量通常将某点在空间的位置分解为平面位置和高程位置关系，即分别用两个相对独立的坐标系统——平面坐标系统(经纬度、平面直角坐标)和高程坐标系统(正常高或正高)迭加表述，这种表达理论的不够严密还能构成一个完整的空间三维坐标体，但即能满足大多数测量定位的需要，因此，成为长期以来，几乎所有测量定位的主要表述方法。 常规测量中，总的平面位置一般是用国家坐标系或地方独立坐标系表示，而高程则是用相对某一大地水准面的高程系来表示。

GPS卫星定位测量是用三维地心坐标系(WGS-84坐标系)为依据来测定和表示总的空间位置，它即可用地心空间坐标系（X，Y，Z）表示，也可用椭球大地坐标系为大地纬度、大地经度、大地高（B，L，H）表示。

在已有常规测量成果的区域进行GPS测量时，往往需要将由GPS测量获得的成果纳入到国家坐标系或地方独立坐标系，以保证已有测绘成果的充分利用，因此，GPS定位测量数据处理中，需要考虑如何将GPS测量成果由WGS-84世界地心坐标系转换至国家或地方独立坐标系。