GPS基礎(chǔ)性知識(shí)

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1、GPS的基礎(chǔ)性知識(shí)1、GPS系統(tǒng)包括：空間部分，地面控制部分，用戶設(shè)備部分。2、地面監(jiān)控系統(tǒng)組成：一個(gè)主控站，三個(gè)注入站，五個(gè)監(jiān)測(cè)站。3、GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)：定位精度高、觀測(cè)時(shí)間短、測(cè)站間無(wú)需通信、可提供三維坐標(biāo)、操作簡(jiǎn)便、全天候作業(yè)、功能多應(yīng)用廣。4、天球坐標(biāo)系：以天極和春分點(diǎn)作為天球定向基準(zhǔn)的坐標(biāo)系。5、大地坐標(biāo)系：是以地球橢球赤道面和大地起始子午面為起算面并依地球橢球面為參考面而建立的地球橢球面坐標(biāo)系。6、WGS-84大地坐標(biāo)系：坐標(biāo)原點(diǎn)為地球質(zhì)心，其地心空間直角坐標(biāo)系的Z軸指向BIH（國(guó)際時(shí)間）1984.O定義的協(xié)議地球極（CTP)方向

2、，X軸指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸與Z軸、X軸垂直構(gòu)成右手坐標(biāo)系，稱為1984年世界大地坐標(biāo)系統(tǒng)。7、時(shí)間系統(tǒng)：恒星時(shí)ST、世界時(shí)UT、原子時(shí)ATI、協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC。恒星時(shí)，是以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)所定義的時(shí)間系統(tǒng)為恒星時(shí)系統(tǒng)；世界時(shí)，是以平子夜為零時(shí)起算的格林尼治平太陽(yáng)時(shí)定義為世界時(shí)。協(xié)調(diào)世界時(shí)，是以國(guó)際制秒(SI)為基準(zhǔn)，用正負(fù)閏秒的方法保持與世界時(shí)相差在一秒以內(nèi)的一種時(shí)間。TATI–TGPS=19s8、人造衛(wèi)星的作用力主要有：地球?qū)πl(wèi)星的引力，太陽(yáng)、月亮對(duì)衛(wèi)星的引力，大氣阻力，太陽(yáng)光壓，地球

3、潮汐力等。9、忽略所有的攝動(dòng)力，僅考慮地球質(zhì)心引力研究衛(wèi)星相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)，在天體學(xué)中，稱之為二體問題。10、在攝動(dòng)力的作用下，衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)將偏離二體問題的運(yùn)動(dòng)軌道，通常稱考慮了攝動(dòng)力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)為衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)。11、只考慮地球質(zhì)心引力作用的衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)稱為衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)。12、衛(wèi)星星歷是用于描述太空飛行體位置和速度的表達(dá)式———兩行式軌道數(shù)據(jù)系統(tǒng)。13、預(yù)報(bào)星歷又叫廣播星歷。廣播星歷是定位衛(wèi)星發(fā)播的無(wú)線電信號(hào)上載有預(yù)報(bào)一定時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星根數(shù)的電文信息。通常包括相對(duì)某一參考?xì)v元的開普勒軌道參數(shù)和必要的軌道攝動(dòng)改正項(xiàng)差數(shù)。14、GSP廣播星歷參數(shù)共有

4、16個(gè)，其中包括1個(gè)參考時(shí)刻，6個(gè)對(duì)應(yīng)參考時(shí)刻的開普勒軌道參數(shù)和9個(gè)反映攝動(dòng)力影響的參數(shù)。15、GPS衛(wèi)星向全球用戶播發(fā)的星歷，是用兩種波碼進(jìn)行傳送的，一種叫C/A碼，另一種叫P碼。16、GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文組成：遙測(cè)碼、轉(zhuǎn)換碼、第一數(shù)據(jù)塊、第二數(shù)據(jù)塊、第三數(shù)據(jù)塊。17、偽隨機(jī)噪聲碼又叫偽隨機(jī)碼或偽噪聲碼，簡(jiǎn)稱PRN。18、m序列的特性：均衡性、游程分布，移位相加特性、自相關(guān)函數(shù)。19、接收機(jī)的分類：1，按用途，導(dǎo)航型接收機(jī)（車載型、航海型、航空型）、測(cè)地型接收機(jī)、授時(shí)型接收機(jī)；2，按頻率分類，單頻接收機(jī)、雙頻接收機(jī)；3，按通道數(shù)，多通道接收

5、機(jī)、序貫通道接收機(jī)、多路多用通道接收機(jī)；4按工作原理，碼相關(guān)型接收機(jī)、平方型接收機(jī)、混合型接收機(jī)、干涉型接收機(jī)。1、靜態(tài)定位指的是對(duì)于固定不動(dòng)的的待定點(diǎn)，將GPS安置于其上，觀測(cè)數(shù)分鐘乃至更長(zhǎng)的時(shí)間，以確定該點(diǎn)的三維坐標(biāo)，又叫絕對(duì)定位。若以兩臺(tái)GPS接收機(jī)分別置于兩個(gè)固定不變的待定點(diǎn)上，則通過一定時(shí)間的觀測(cè)，可以確定兩個(gè)待定點(diǎn)之間的相對(duì)位置，又叫相對(duì)定位。2、如果在跟蹤衛(wèi)星過程中，由于某種原因，如衛(wèi)星信號(hào)背障礙物擋住而暫時(shí)中斷，或受無(wú)線電信號(hào)干擾造成失鎖，這樣計(jì)數(shù)器無(wú)法連續(xù)計(jì)數(shù)，因此當(dāng)信號(hào)重新被跟蹤后，整周計(jì)數(shù)就不正確，但是不到一個(gè)周期的相位

6、觀測(cè)值仍是正確，這種現(xiàn)象稱之為周跳。3、用高次差或多項(xiàng)式擬合法：此種方法是根據(jù)周跳現(xiàn)象的發(fā)生將會(huì)破壞載波相位測(cè)量的觀測(cè)值Int(φ)+?φ隨時(shí)間而有規(guī)律的變化的特性來(lái)探測(cè)的。4、偽距法絕對(duì)定位的解算：在靜態(tài)絕對(duì)定位的情況下，由于觀測(cè)站固定不動(dòng)，可以與不同的歷元同步觀測(cè)不同的衛(wèi)星，以n表示觀測(cè)的歷元數(shù)，忽略接收機(jī)種差隨時(shí)間的變化。5、GPS絕對(duì)定位的定位精度主要取決于：1衛(wèi)星分布的幾何圖形，2觀測(cè)量的精度。6、精度因子通常有：1、平面位置精度因子HDOP=，高度精度因子VDOP=，空間位置精度因子：PDOP=，接收機(jī)種差精度因子：TDOP=，幾

7、何精度因子：GDOP==7、相對(duì)定位是用兩臺(tái)接收機(jī)分別安置在基線的兩端，同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，以確定基線的相對(duì)位置或基線向量。8、單差觀測(cè)方程消除了衛(wèi)星種差的影響，雙差觀測(cè)方程消去了接收機(jī)種差等有關(guān)項(xiàng)。9、SA技術(shù)即有選擇可用性技術(shù)，AS技術(shù)即反電子欺騙技術(shù)。10、GPS定位技術(shù)是將一臺(tái)GPS接受機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)基準(zhǔn)站已知的精密坐標(biāo)，計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并有基準(zhǔn)站核實(shí)時(shí)地將這一改正數(shù)發(fā)送出去，用戶接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測(cè)的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站的改正數(shù)，并對(duì)期定位結(jié)果進(jìn)行改正，從而提高定位精度。11、通常把差分定位系

8、統(tǒng)叫做DGPS，局部區(qū)域差分定位系統(tǒng)叫做LADGPS,廣域差分定位系統(tǒng)叫做WADPS。12、所謂導(dǎo)航就是引導(dǎo)航行的意思；也就是確定航行體運(yùn)動(dòng)到什么地方和向和方向運(yùn)動(dòng)