gps测量原理及应用重点

GPS测量原理及应用考试重点

上海海洋大学

第一讲：

现有的全球卫星导航系统包括哪些？

GPS卫星导航系统/GLONASS全球卫星导航系统/伽利略GNSS系统/双星导航定位系统（北斗一号）。

GPS全球定位系统的组成？

3部分：空间部分-GPS卫星星座；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全球定位系统的三大主要功能？ 定位、授时、测速。 GPS应用

军事上的应用：

协同作战方面：GPS可为各级指挥系统提供各种目标及事件所发生的时间和地点； 导弹的制导，提高命中目标的精度；搜索、救援人员野外定位。 海陆空的导航应用：

海洋运输，利用GPS提供的位置信息，选择最佳路径，节省时间，燃料，并保障安全；陆地车辆导航。

定位：大地测量和工程测量的应用。 授时：电力系统的并网发电。 其他：农业、气象（预报）、休闲等，例如精细农业。

第二讲：坐标系统和时间系统

描述卫星和地面观测站的空间位置，应分别采用何种坐标系？原因是什么？ 1， 描述卫星的位置——天球坐标系

2， 描述地球上的点的位置——地球坐标系 3， 原因：P16

GPS系统使用的是哪种坐标系统？ WGS-84坐标系统 P22

目前使用的时间系统有哪些主要分类

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.................................

一、单选题

1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（ C ）。

A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时

D. 国际原子时

3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 C. 选择可用性

B. 标准定位服务

D. 反电子欺骗

4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 C. 电离层折射

B. 对流层折射

D. 卫星中差

5、一般地，单差观测值是在（ A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数

B. 多路径效应 C. 轨道误差

D. 接收机钟差

D. 同卫星、异历元、异接收机

7、C/A码的周期是（ A ）。 A. 1ms B. 7天 C. 38星期

D. 1ns

9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、

GPS原理及应用》模拟试题（1） 一、填空（每空1分，共20分）

1.子午卫星导航系统采用6颗卫星，并都通过地球的 运行。

2.按照《规范》规定，我国GPS测量按其精度依次划分为AA、A、B、C、D、E六级，其中C级网的相邻点之间的平均距离为15～10km，最大距离为 km。

3.在GPS定位测量中，观测值都是以接收机的相位中心位置为准的，所以天线的相位中心应该与其 中心保持一致。

4.按照GPS系统的设计方案，5.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择6.从误差来源分析，GPS7.根据不同的用途，GPS选择什么方式组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及8.美国国防部制图局（DMA年世界大地坐标系，简称9.当使用两台或两台以上的接收机，同时对同一组卫星所进行的观测称为10.双频接收机可以同时接收以定位精度较高，基线长度不受限制，所以作业效率较高。11.在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫12.PDOP代表

13.GPS工作卫星的主体呈圆柱形，整体在轨重量为有GPS工作卫星均能超过该设计寿命而正常工作。14.用GPS定位的方法大致有四类：多普勒法中应用的主要方法是静态定位中的伪距法和载波相位测

一、单选题

1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。 A. 21 B. 12 C. 18 D. 24 2、UTC是指（ C ）。

A. 协议天球坐标系 B. 协议地球坐标系 C. 协调世界时

D. 国际原子时

3、AS政策是指（ D ）。 A. 紧密定位服务 C. 选择可用性

B. 标准定位服务

D. 反电子欺骗

4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。 A. 多路径效应 C. 电离层折射

B. 对流层折射

D. 卫星中差

5、一般地，单差观测值是在（ A ）的两个观测值之间求差。 A. 同卫星、同历元、异接收机 B. 同卫星、异历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 6、双差观测方程可以消除（ D ）。 A. 整周未知数

B. 多路径效应 C. 轨道误差

D. 接收机钟差

D. 同卫星、异历元、异接收机

7、C/A码的周期是（ A ）。 A. 1ms B. 7天 C. 38星期

D. 1ns

9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、

GPS测量原理与应用 试卷A卷

考试方式：闭卷 考试时间：120分钟 卷面总分：100分

题 号 一 二 三 四 五 总成绩 合分人 得 分

得 分 评阅人 一、填空（每空0.5分，共10分）

1、GPS系统包括三大部分：空间部分—— ；地面控制部

分—— ；用户部分—— 。 2、GPS系统的空间部分由 颗工作卫星及 颗备用卫星组成，它们均匀分布在 个近似圆形轨道上。

3、GPS工作卫星的地面监控系统包括一个 、三个 和五个 。

4、GPS卫星位置采用 大地坐标系。

5、GPS系统中卫星钟和接收机钟均采用稳定而连续的 时间系统。 6、GPS卫星星历分为 和 。

7、GPS接收机依据其用途可分为： 接收机、 接收机和 接收机。

8、在GPS

GPS测量原理与应用作业

作业内容：利用以下卫星广播星历的参数，按照课堂讲授11个计算

步骤，分别求算：PRN09号卫星的M、E、V、U、uk、rk、ik、L、及其WGS—84地心直角坐标（Xk、Yk、Zk）。

解：(1)计算观测瞬间（t）卫星的平近点角M

∵ t=t0e ∴M=MO+n△t=M0+0=-0.313083539563 (2)计算卫星偏近点角E

根据开普勒方程：M=E-esinE 可得E=M+esinE M=-0.313083539563 e=0.006797694601120 首先令E0=M=-0.313083539563

E1=M+esinE0=-0.313083539563+0.006797694601120*sin

（-0.313083539563）

=-0.31517718694487188572247694365008 E2=M+esinE1=-0.313083539563+0.006797694601120*sin

（-0.31517718694487188572247694365008）

淮 海 工 学 院 实 题 学 专 班 姓 学 习 报 告 书

目： GPS测量原理与应用实习 院： 测绘工程学院 业： 测绘工程 级： D测绘131 名： 戴峻 号： 2013132911

2015年 12 月 30 日

实习报告评阅书

学生姓名： 戴峻 学 号： 2013132911 班 级： D测绘131 实践教学环节名称： GPS测量原理与应用实习 教学时间： 2015年 12 月 1 日-2015年12月 15 日

指导教师评语： 实习报告成绩： 指导教师(签字)： 2016年 1月 5 日

目录

1、实习目的.......................................4 2、实习成员...........

GPS 测量原理及应用各章知识点总结桂林理工大学测绘08-1 JL （纯手打）

第一章绪论

1、GPS系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性、全球性、全天候、连续

性和实时性的导航、定位和定时的功能。能为各个用户提供三维坐标和时间。

2、GPS卫星位置采用WGS-8软地坐标系

3、GPS经历了方案论证、系统论证、生产试验三个阶段。整个系统包括卫星星座、地面监控部分、用户接收机部分。

4、GPS基本参数为：卫星颗数为21+3,卫星轨道面个数为6,卫星高度为20200km轨道倾角为55度，卫星运行周期为11 小时58 分，在地球表面任何时刻，在高度较为15 度以上，平均可同时观测到6 颗有效卫星，最多可以达到9 颗。

5、应用双定位系统的优越性：

能同时接收到GPS和GLONAS S星信号的接收机，简称为双系统卫星接收机。

（1）增加接收卫星数。这样有利于在山区和城市有障碍物遮挡的地区作业

（2）提高效率。观测卫星数增加，所以求解整周模糊度的时间缩短，从而减少野外作业时间，提高了生产效率。

（3）提高定位的可靠性和精度。因观测的卫星数增加，用于定位计算的卫星数增加，卫星几何分布也更好，所以提高了定位的可靠性和精度。

6在GPS言号导航的定位时，为了解算测站的

第一章

1,GPS全球定位系统的参数：基本的卫星数为21+3，卫星轨道面的个数为6，卫星高度为20200Km,轨道倾角为55，运行周期为11h58min，频率为1575.42MHZ和1227.60MHZ 2,北斗系统的特点

优点：1，卫星数量少，投资小，用户设备简单价廉2，能实现一定区域的导航定位3，具有短信通信功能4，能使用户测定自己的点位坐标

缺点：1不能覆盖两级地区，赤道附近定位精度差2 只能二维主动式定位 3 用户的数量受到一定的限制

第二章

1坐标系统是由原点位置、3个坐标轴的指向和尺度所定义，根据坐标轴指向的不同，可划分为两大类坐标系：天球坐标系和地球坐标系.

2天球坐标系：在天上—与地球自转无关—卫星专用品。 地球坐标系：在地上—同地球自转—地面观测站专用品。 3采用空间直角坐标系转换（选择）

不管采用什么形式，坐标系之间通过坐标平移、旋转和尺度转换，可以将一个坐标系变换到另一个坐标系去。

在一个坐标系中，一组具体的参数值（坐标值）只表示唯一的空间点位，一个空间点位也对应唯一的一组参数值（坐标值）。

4WGS-84坐标系和我国大地坐标系.（简单了解其不同与熟悉其基本参数） 国家大地坐标系

1）1954年北京坐标系（BJ54旧）