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1、一、基础知识1. GPS是美国研制的新一代卫星导航定位系统，可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置，三维速度和时间信息。2. 子午卫星系统的星座是由6颗卫星构成，6轨道面，轨道高度1075km。3. GPS系统的组成：空间星座部分、地面监控部分、用户设备部分4. GPS卫星星座:GPS的空间星座是由21颗正式工作卫星及3颗活动的备用卫星，分布在 6个轨道面，平均高度在20200km，轨道倾角55度运行周期11小时58分5. GLONASS系统包括21颗工作卫星和3颗备用卫星，均匀地分布在3个轨道面内。卫星飞行的高度为19100km，轨道倾角64.8度，卫星运行周期11小时15分，卫星信号
2、频率为1600和1200MHz。6. Galileo 计划的空间星座将由3个轨道平面上的30颗MEO卫星为核心星座构成。7. 1954年北京坐标系采用了原苏联克拉索夫斯基椭球体。长半轴：6378245m，扁率：高程：以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为基准。8. 1980年西安坐标系长半轴：6378140m，扁率：1/298.257。高程：以1956年青岛验潮站的黄海平均海水面为起算基准，水准点高出黄海平均海水面72.289m.9. 新北京54坐标系的精度与80坐标系相同，坐标值与旧54的接近。10. 对卫星轨道影响较大摄动力的主要有三种地球的非中心引力、日月引力、太阳光压力11. GPS
3、卫星提供的星历有两种：预报星历（或称广播星历）和后处理星历（精密星历）。12. GPS卫星的广播星历一般包括16个星历参数（1个参考历元，6个相应于参考历元的开普勒轨道参数和9个摄动力的改正项参数）13. GPS卫星的广播信号包括测距码、导航电文、载波信号。14. 伪随机码是由“多级反馈移位寄存器”装置产生的。15. 导航电文的内容包括5部分遥测码、转换码、第一数据块、第二数据块、第三数据块。16. 遥测码位于每个子帧的第一个字码，作为捕获导航电文的前导。每个子帧的第二个字码是转换码，它的主要作用是帮助用户从捕获的C/A码转换到P码的捕获。17. 时延差改正是指载波L1、L2的电离层时延差。1
4、8. GPS发射的信号频率都受卫星上的原子钟基准频率控制（f0=10.23MHz）L1及L2的频率分别取基准频率的154倍及120倍。19. C/A码为3m，P码为30cm。载波的波长分别为L1 = 19cm, L2 = 24cm20. 差分GPS根据信息发送的方式伪距差分、位置差分、相位差分。21. 差分GPS根据基准站个数分单基准局部差分、多基准局部差分、广域差分。22. 单基准站差分GPS（SRDGPS）:单基准站差分是由一个基准站提供的差分改正信息对用户站进行改正的差分GPS系统。它由基准站、无线电数据通讯链和用户站三部分组成。23. GPS定位中出现的各种误差从误差来源讲大体分为与卫
5、星有关的误差、与信号传播有关的误差、与接收机有关的偏差及其它误差。24. 与卫星有关的误差包括卫星星历误差、卫星钟的钟误差、相对论效应25. 根据相对论效应，高速运动卫星钟比静止在地球上的同类钟走的慢；重力位使卫星钟的频率比地面上的钟频率增加。26. GPS卫星信号在传播过程会存在电离层折射误差、对流层折射误差及多路径误差。27. 电离层折射的大小取决于时间、太阳黑子数、电子总量、信号频率、地点和信号频率等因素。28. 对流层折射误差主要取决于温度、压力、湿度和高度等因素。29. 接收机的用途分为导航型接收机、测量型接收机、授时型接收机。30. 按接收的载波频率分单频接收机、双频接收机。31.
6、 在GPS数据处理过种中异步图形闭合条件和重复基线闭合条件是衡量精度、检验粗差和系统差的重要指标。32. 宽巷组合观测值是L1载波与L2载波相位观测值相减。窄巷组合观测值是L1载波与L2载波相位观测值相加。二、名词解释1. 主动定位: 用户将接收的卫星信号发送给地面中心站，由中心站解算出用户的位置，再以通讯方式告之用户。2. 黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆3. 春分点: 当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点。4. 天球直角坐标系:原点为地球质心M；z轴指向天球北极；x轴指向春分点；y轴垂直xMz平面.5. 天球球面坐标系: 天体S（,）的坐标表示为：原点为地球
7、质心M，赤经为含天轴和春分点的天球子午面与过天体S的天球子午面之间的夹角；赤经为原点M至天体S的连线与天球赤道面之间的夹角；向径为原点M至天体S的距离。6. 岁差：在日月引力和其它天体引力的作用下，地球的自转轴方向发生周期性的变化，使得春分点在黄道上产生缓慢西移的现象。7. 协议天球坐标系：选择某一时刻作为标准历元，并将此刻地球的瞬时自转轴和地心至瞬时春分点的方向，经瞬时的岁差和章动改正后，分别作为x轴和z轴的指向。8. 极移：受地球内部质量不均匀的影响，地球自转轴相对于地球体的位置并不是固定不变的，因而表现出地极点在地球表面上的位置是随时间而变化的，这种现象称地极移动，简称极移。9. WGS
8、-84坐标系定义：原点：地球质心M；Z轴：指向BIH1984.0定义的协议地极。X轴：指向BIH1984.0定义的零子午面与CTP相应的赤道交点。；Y轴：垂直于XMZ平面。10. 世界时：以平子夜零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。11. 原子时秒：原子时间秒长的规定：位于海平面上的Cs133原子在零磁场中，发生电子跃迁辐射振荡9192631770周所持续的时间，为一原子时秒。12. 协调世界时：由于地球自转有长期变慢的趋势，世界时每年比原子时约慢1秒，两者之差逐年积累，为避免这种偏差过大，1972年采用了一种以原子秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折衷时间系统。13. 升交点赤经：
9、在地球赤道面上，升交点与春分点之间的地心夹角。14. 近地点角距：在轨道平面上，升交点与近地点之间的地心夹角。15. 平近点角Ms：它为一个假设量，如果卫星运行的平均角速度为n，则Ms = n(t-t0)，t0为卫星过近地点的时刻，t为观测时刻。16. GPS卫星星历：是描述卫星运行轨道的一组数据，或是对应某一时刻的卫星轨道根数及其变化率。17. 预报星历：卫星通过发射含有轨道信息的导航电文传递给用户，用户接收到这些信号后，经过解码便可获知所需要的卫星星历，这种星历也称广播星历18. 伪随机噪声码：具有周期性、良好自相关性、具有某种确定的编码规则、可以容易地复制的噪声码。19. 导航电文：是用
10、户用来定位和导航的数据基础。它包含该卫星的星历、工作状况、时钟改正、电离层时延改正、大气折射改正以及由C/A码捕获P码等导航信息。20. 静态定位：在定位过程中，接收机的位置是固定的，处于静止状态。21. 动态定位：在定位过程中，接收机天线处于运动状态。22. 绝对定位（或单点定位）：独立确定待定点在WGS-84坐标系中的绝对位置。23. 相对定位：确定同步跟踪相同的GPS信号的若干台接收机之间的相对位置的方法。24. 单差：是指不同观测站，同步观测相同的卫星所得的观测量之差。（三种单差）25. 双差：是指不同观测站同步观测同一组卫星所得单差观测量之差。26. 站星双差：接收机观测站T1、T2
11、对卫星S1的单差，与对S2的单差，再求差。27. 星际、历元间双差：在相邻历元之间由测站Ti对卫星S1和S2的一次差分再求差。28. 站际、历元间双差：对站际单差观测值再按相邻历元二次求差。29. 三差（triple different, TD），是指不同历元，同步观测同一组卫星所得双差观测量之差。30. 广域差分GPS：在一个较大的区域用相对较少的基准站组成GPS网，各基准站将求得距离的改正数发送给数据处理中心，由数据处理中心统一处理，将各种GPS观测误差加以区分，然后再传给用户。这种差分称为广域差分GPS系统。31. 伪距双频法：一种整周未知数的求解方法。伪距测量中的码相位不受整周未知数的
12、影响，那么可以将伪距观测值减去载波相位观测值与波长的乘积。N（S-S）/。32. 周跳：由于某种原因使接收机无法保持对卫星信号的连续跟踪时，在卫星信号重新被锁定后，整周未知数将发生变化，而整周计数部分也不会与前面的值保持连续，这一现象称为整周跳变。33. 星历误差：是指卫星星历所提供的空间位置与实际位置的偏差。34. 天线相位中心位置偏：GPS测量中，接收机天线的相位中心与其几何中心理论上应保持一致，但在实际中，相位中心的位置随着信号的输入的强度和方向的不同而有所变化，这种差别，叫天线相位中心位置偏差。35. 航迹导航：重复已记录或机器中曾经进行过的路线进行导航的方式。36. 异步图形闭合差：
13、由异步图形形成的坐标闭合差条件称异步图形闭合差。37. 重复基线闭合差：某条基线被两个或多个时段观测时形成的坐标闭合差条件。38. 同步环：三台或三台以上的接收机进行同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。39. 异步环：非同步观测所获得的基线构成的闭合环。40. 边连式布网：相邻同步图形之间通过2个公共点相连，即同步图形由一条公共基线相连。这种布网有较多的非同步图形闭合条件，及大量的重复基线边，GPS网的几何强度较高，具有良好的自检能力，能有效地发现粗差。可靠性高。41. 数据剔除率：剔除的观测值个数与应获得的观测值个数的比值，其值应小于10%。42. RATIO：它反映所确定出的整周未知数参
14、数的可靠性，该值总大于等于1，值越大，可靠性越高。43. 无约束平差：在平差时不引入会造成GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。常见的GPS网的无约束平差，一般是在平差时没有起算数据或没有多余的起算数据。44. 约束平差：平差时所采用的观测值完全是GPS观测值，而且，在平差时引入了使得GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。45. 联合平差：平差时所采用的观测值除了GPS观测值以外，还采用了地面常规观测值，这些地面常规观测值包括边长、方向、角度等观测值等。46. 大地水准面：一个假想的、与静止海水面相重合的重力等位面，以及这个面向大陆底部的延伸面。47. 似大地水准面：地
15、面点沿正常重力线量取正常高所得端点构成的封闭曲面。三、简答题：1. GPS卫星功能有哪些？接收和储存由地面监控站发来的导航信息，接收并执行监测站发来的指令。进行必要的数据处理工作。提供精密的时间标准发送用于导航定位的信号在地面监控站的指令下，调控卫星姿态和启用备用卫星。其他特殊用途，如通迅、监测核爆等2. GPS系统的特点？a 全天候、连续实时导航与定位。b 功能多、精度高，连续提供动态目标的三维位置、速度与时间信息。c 定位速度快。d 抗干扰性能好，保密性强3. 如何实现协议地球坐标系与协议天球坐标系的转换？两坐标的原点均位于地球的质心，其原点位置相同，瞬时天球坐标系的Z轴与瞬时地球坐标系的Z轴指向相同，只是两瞬时坐标系的X轴指向不同，其夹角为春分点的格林尼治恒星时，因此，将协议天球坐标经岁差和章动旋转，得到真天球坐标系，再旋转真春分点时角得到真地球坐标系，再进行极移旋转就可得到协议地球坐标系4. 建立时间基准有哪些？（见填空题）5. 什么码的自相关性，利用码自相关性测距的原理是什么？指两个结构相同的码的相关程度。由自相关函数来描述。可将随机噪声码U(t)平移k个码元，获得相同结构的新码序列，比较两个码序列，码值相同的码元个数为Su，不同的为du。那么自相关函数可表示为：假设卫星发射一个随机序列码u(t), 而G
