GPS测量与数据处理复习资料 联系客服

发布时间 : 星期一 文章GPS测量与数据处理复习资料更新完毕开始阅读

3.8 什么是导航电文?其主要内容有哪些?P56

导航电文是由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的运行轨道、卫星钟的改造参数、电离层延迟修正参数及卫星的工作状态等信息的二进制代码,也称数据码(D码)。 (1) 第一数据块

(1) 遥测字:第1字帧的第1个字是遥测字,作为捕获导航电文的前导。 (2) 交换字:第1字帧的第2个字是交换字,交换字的用途是为了使用户在捕获C/A

解调出导航电文后能够尽快捕获P(Y)码。

(3) 星期数:WN给出了GPS星期数。

(4) 用户测距精度:第3个字的第12~16比特中给出了该卫星的URA值得指数。 (5) 卫星的健康状况:第3个字的第17~2比特中给出了该卫星的工作状况是否正

常的信息。

(6) 信号和信号的群延之差:从信号开始生成到最后离开卫星发射天线的相位中

心之间的时间称为信号群延。

(7) 钟参数的数据龄期:钟参数的数据龄期(AODC)为:

AODC?Toc?tL

式中

Toc为卫星钟参数的参考时刻,由导航电文给出;tL为计算这些参数时

所用到的观察资料中最后一次观测值得时间。

(8) 卫星钟误差系数

af0、

af1、

af2:在导航电文有效时间段内,任一时刻t卫

星钟相对于标准的GPS时间的误差可用下式来表示:

?t?af0?af1(t?toc)?af2(t?toc)2??tr

式中

af0为参考时刻时的卫星钟差;

af1为参考时刻时卫星钟速,也称频偏;

af2为参考时刻时的卫星钟的加速度的一半;?tr为由于GPS卫星非圆轨道引

起的相对论效应的修正项;二次多项式的系数

af0、

af1、

af2由导航电文给

出。

(2) 第二数据块

描述GPS卫星轨道的参数,利用这些参数可以求出导航电文有效时间内任一时刻卫星在空间的位置及运动速度。包含的参数:①星历参考时刻toe时的轨道根数②9个轨道摄动参数③其他参数

(3) 第三数据块

给出其他卫星的概略轨道及概略的卫星钟差参数,以便使用户能了解整个GPS卫星星座的总体情况。包含的参数:①卫星历书②卫星的健康状况③AS标识及卫星类型标识④表示GPS时与UTC之间的关系的参数⑤电离层改正参数

3.9 导航电文中的参考时刻有哪几个?

卫星星历参考时刻toe、卫星钟参数的参考时刻toc

3.10 如何根据导航电文计算卫星钟钟差?并说明公式中各符号的含义?P62

?t?af0?af1(t?toc)?af2(t?toc)2??tr

?t:卫星钟钟差;toc:卫星钟参数的参考时刻;af0:参考时刻toc时的卫星钟差;af1:参

考时刻

atoc时的卫星钟的钟速,t?tr:也称频偏;f2:参考时刻oc时的卫星钟的加速度的一半;

af0、

由于GPS卫星非圆形轨道而引起的相对论效应修正项。

af1、

af2由导航电文给出。

3.11 什么是精密星历?精密星历有哪几种类型?P74

精密星历是按一定的时间间隔(通常为15min)来给出卫星在空间的三维坐标、三维运动速度及卫星改正数等信息。

3.12 如何根据导航电文计算卫星的坐标? 3.13 如何根据精密星历计算卫星的坐标?

第 4 章

4.1 GPS 定位中的误差源有哪些?P75

与卫星有关的误差、与信号传播有关的误差、与接收机有关的误差 消除或削弱的方法:1、建立误差改正模型 2、求差法

3、选择较好的硬件和较好的观测条件

4.2 与卫星有关的误差有哪些?如何消除或削弱?P75 ①卫星星历误差p84,消除或削弱的方法:1、采用精密星历 2、采用相对定位模式

3、建立自己的卫星跟踪独立定轨 4、忽略轨道误差 ②卫星钟的钟误差p80,处理方法:1、忽略卫星钟的数学同步误差 2、通过其他渠道获取精确地卫星钟差 3、通过观测值相减来消除公共的钟差项 ③相对论效应p77

4.3 与传播路径有关的误差有哪些?如何消除或削弱? ①电离层延迟p92,消除方法:1、建立经验公式 2、双频观测 3、建立实测模型 4、同步观测求差 ②对流层延迟p107,1、普通测量常用模型:霍普菲尔德模型、萨斯塔莫宁模型、勃兰克模型

2、高精度测量改正方法:将对流层延迟当作待定参数、采用随机模型 ③多路径效应p116,削弱的方法: 1、选择合适的站址

2、选择合适的GPS接收机

3、适当延长观测时间

4.4 与接收机有关的误差有哪些?如何消除或削弱?P76 ①接收机的钟误差(求差法) ②接收机的位置误差 ③接收机的测量噪声(延长观测时间)

4.5 在相对论的影响下,卫星钟的变化情况?

4.6 什么是卫星星历误差?P84

由卫星星历给出的的卫星轨道与卫星的实际轨道之差称为卫星星历误差

4.7 与空间相关的误差有哪些?

4.8 IGS 提供的卫星星历有哪些?P86 GPS和GLONASS卫星星历

4.9 电离层模型是什么?P97

表述电离层中的电子密度、离子密度、电子温度、离子温度、离子成分和总电子含量等参数的时空变化规律的一些数学公式称为电离层模型。(本特模型、国际电离层模型、克罗布歇模型)

4.10 如何利用双频观测值消除电离层误差的影响?P99 如果能卫星同时用两种频率来发射信号,那么这两种不同频率的信号就将沿着同一路径传播到接收机。如果我们能够精确确定这两种不同频率的信号到达接收机的时间差?t,就能分别反推出他们各自所受到的电离层延迟。

4.11 电离层延迟的双频改正法的基础是什么?P99 色散效应

4.12 电离层延迟的双频改正是如何实现的,试推导公式?P99

?'????1???????'?2??Af12Af22

将两式相减有:

AAAf12?f22????-??c?t?2?2?2()2f2f1f1f2'1'2?f12??(Vion)1?2?1??0.6469(Vion)1?f2?

所以,

'(Vion)(?1'??2)?1.54573?c??t1?1.54573(Vion)(???)?2.54573?c??t2?2.54573'1'2

只要精确测定两种不同频率的信号到达接收机的时间差?t,或用这两种不同频率的测距信

'号分别测定了从卫星至接收机间的伪距?1'和?2后,就能精确计算出这两种信号的电离层延

迟改正(Vion)(Vion)1和2

4.13 对流层延迟对 GPS 信号不具备色散效应?P107

对于微波信号来说,由于其波长太长,所以对流层不存在色散效应。

4.14 什么是多路径误差,如何削弱?P118

由于多个路径的信号传播所引起的干涉时延效应,削弱: 1、选择合适的站址

2、选择合适的GPS接收机 3、适当延长观测时间

第 5 章

5.1 什么是伪距?P126

由于受到卫星钟与接收机钟不同步误差以及电离层延迟和对流层延迟的影响,由GPS观测而得的GPS观测站到卫星的距离并不是真正的距离,故称“伪距”。

5.2 测码伪距观测方程及其各符号的含义? P130

?i?(Xi?X)2?(Yi?Y)2?(Zi?Z)2?cVt?cVt?(Vion)i?(Vtrop)i(i=1,2,3.....)

Rs~T?i:伪距观测值;(Xi,Yi,Zi):根据卫星星历所求得的卫星在空间的位置;(X,Y,T:接收机观测瞬间在空间的位置;c:光速;VtR:接收机钟差;Vts:卫星钟差;(Vion)Z)i:

~电离层延迟改正;(Vtrop)i:对流层延迟改正

5.3 什么是码分多址技术

CDMA(码分多址)是一种以扩频通信为基础的载波调制和多址连接技术。

5.5 用测距码测定伪距的原因是什么?P128 1、易于将微弱的卫星信号提取出来 2、可提高测距精度

3、便于码分多址技术对卫星信号进行识别和处理 4、便于对系统进行控制和管理