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GPS复习GPS系统得组成1、GPS得定位系统包括地面监控部分、空间卫星部分、用户接受部分2、地面监控部分由一个主控站,三个注入站与五个监测组成3、GPS接收机:按照用途分有:导航型、测地型与授时型按照携带形式分有:手持式、车载式等按照载波频率分有:单频接收机与双频接收机按照工作原理分有:码接收机与无码接收机第二章测量中得坐标系及其坐标转换1、测量中常用得坐标系:北京54坐标系,西安80坐标系,地方独立坐标系,WGS84坐标系,大地坐标系,高斯-克吕格平面直角坐标系,1956与1985黄海高程系统(了解)2、在测量中有三种高程,分别就是大地高,正高,正常高GPS定位得坐标系统与时间系统在GPS定位中,通常采用两类坐标系统:空间固定坐标系、地球体相固联坐标系统春分点:当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时,黄道与天球赤道得交点。注意:在天文学与卫星大地测量学中,春分点与天球赤道面就是建立参考系得重要基准点与基准面。3、根据协议地球坐标系与协议天球坐标系得区别:(1)两坐标系得原点均位于地球得质心,故其原点位置相同.(2)瞬时天球坐标系得z轴与瞬时地球坐标系得Z轴指向相同.(3)两瞬时坐标系x轴与X轴得指向不同,其间夹角为春分点得格林尼治恒星时。4、历元:在天文学与卫星定位中,与所获取数据对应得时刻5、测量时间必须建立一个测量得基准时间得单位(尺度)与原点(起始历元)6、恒星时:以春分点为参考点,由春分点得周日视运动所确定得时间7、世界时:以平子夜为零时起算得格林尼治平太阳时卫星运动得基础知识及GPS卫星得坐标计算为了研究工作与实际应用得方便,通常把作用于卫星上得各种力按其影响得大小分为两类:一类就是假设地球为均质球体得引力(质量集中于球体得中心),称为中心力,决定着卫星运动得基本规律与特征,由此决定得卫星轨道,可视为理想轨道,就是分析卫星实际轨道得基础,另一类就是摄动力或非中心力开普勒轨道参数或开普勒轨道根数①as为轨道得长半径,es为轨道椭圆偏心率,这两个参数确定了开普勒椭圆得形状与大小。②Ω为升交点赤经:即地球赤道面上升交点与春分点之间得地心夹角。i为轨道面倾角:即卫星轨道平面与地球赤道面之间得夹角。这两个参数唯一地确定了卫星轨道平面与地球体之间得相对定向。③s为近地点角距:即在轨道平面上,升交点与近地点之间得地心夹角,表达了开普勒椭圆在轨道平面上得定向.④fs为卫星得真近点角:即轨道平面上卫星与近地点之间得地心角距。该参数为时间得函数,确定卫星在轨道上得瞬时位置。yxz轨道春分点升交点近地点卫星地心赤道isfs开普勒轨道参数示意图GPS卫星星历分为预报星历与后处理星历预报星历就是通过卫星发射得含有轨道信息得导航电文传递给用户,经解码获得所需得卫星星历,也称广播星历.后处理星历就是一些国家得某些部门根据各自建立得跟踪站所获得得精密观测资料,应用与确定预报星历相似得方法,计算得卫星星历。电磁波得传播与GPS卫星信号1、减弱对流层折射改正项残差影响主要措施:(1)尽可能充分地掌握观测站周围地区得实时气象资料。(2)利用水汽辐射计,准确地测定电磁波传播路径上得水汽积累量,以便精确得计算大气湿分量得改正项.但设备庞大价格昂贵,一般难以普遍采用.(3)当基线较短时(20km),在稳定得大气条件下,利用相对定位得差分法来减弱大气折射得影响.(4)完善对流层大气折射得改正模型。为减弱电离层得影响,比较有效得措施为:利用两种不同得频率进行观测:两种频率电磁波同步观测时电离层对传播路径得影响分别为:可得消除电离层折射影响得距离:两观测站同步观测量求差:用两台接收机在基线得两端进行同步观测,取其观测量之差。因为当两观测站相距不太远时,卫星至两观测站电磁波传播路径上得大气状况相似,大气状况得系统影响可通过同步观测量得差分而减弱。GPS卫星信号:载波信号、测距码、导航电文编码:如果将各种信息例如声音、图象与文字等通过量化,并按某种预定规则,表示成二进制数得组合形式这一过程5、随机序列u(t)得自相关系数R(t)定义为:R(t)=(Au-Bu)/(Au+Bu)GPS测距原理:假设GPS卫星发射得就是一个随机码序列u(t),而GPS接收机若能同时复制出结构与之相同得随机码序列u´(t),则由于卫星信号时间传播延迟得影响,被接收得u(t)与u´(t)之间产生了平移,即相应得码元错开,因而R(t)≈0.如果通过一个时间延迟器来调整u(t),使之与u(t)得码元相互完全对齐,即有R(t)=1。则可以从接收机得时间延迟器中测出卫星信号到达用户接收机得准确传播时间,从而准确测定站星距离7、m序列:移位寄存器