gps原理与应用期末复习

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1、土地资源管理备考第一章绪论定位:确定点在某一坐标系中的位置常规(地面)定位方法的局限性:(1)观测点之间需要保证通视(2)需要事先布设大量的地面控制点/地面站(3)无法同时精确确定点的三维坐标(4)观测受气候、环境条件限制(5)难以确定地心坐标传统大地控制网和水准网的缺陷:(1)平面、高程控制网破坏严重、很多点位难以寻找观测受气候、环境条件限制(2)控制网存在误差积累、精度不高、(3)控制网点位分布不均匀(4)平面点多在山顶并远离测区(5)平面与高程控制分离、没有统一的控制系统什么是空间定位技术(定义)利用自然天体或人造天体来精确确定地面点的位置及其随时间

2、变化状况的一整套方法、理论和技术称为空间定位技术。空间定位技术的产生–必要性(1)需要提供全球统一的地心坐标航空、航天技术的要求(2)需要在长距离上进行高精度定位的技术全球性问题研究的要求(3)要求具有全天候的特点,且快速简便的定位技术快速、实时定位应用的要求空间定位技术的产生–可能性(1)空间技术的发展(2)计算能力的加强(3)电子技术的提高(4)通信技术的进步(通信设备和手段的进步通信技术)空间定位技术的优点:(1)测站间无需通视(2)数学模型简单,且能同时确定点的三维坐标(3)易于实现全天候观测(4)在长距离上仍能获得高精度的定位结果GPS的概念:G

3、PS是NAVSTAR/GPS的简称,全名应为NavigationSystemTimingandRanging/GlobalPositioningSystem,即“授时与测距导航系统/全球定位系统”。*GPS是以卫星为基础的无线电导航定位系统。多普勒频移:频移:是信号源相对于观测者运动时,观测者所接收到的信号频率,不同于信号源所发射的.子午卫星系统及其局限性:由6颗卫星组成,卫星轨道高度为1075km,轨道倾角约900,周期为107min。精度:绝对定位1m,相对定位0.1~0.5m定位原理:多普勒定位技术该系统中卫星的轨道都通过地极,故称“子午(Trans

4、it)卫星系统”。优点:全天候;全球覆盖;自动定位;定位精度较高。缺点:(1)卫星数少(6颗),不能实现连续实时导航定位;(2)卫星运行高度低,难以实现精密定位;(3)观测时间长。GPS系统的研制计划分3个阶段实施:(1)原理与可行性试验阶段(2)系统研制与试验阶段(3)工程发展与完成阶段GPS的应用:一、GPS在军事中的应用:(1)利用GPS为导弹和智能炸弹进行精确的制导,使其能准确命中目标,以摧毁对方的指挥中心、通信系统、机场、弹药库等重要军事目标;(2)在多军兵中的协同作战、定点轰炸、火力支援、空中加油、空投后勤补给等也得到广泛的应用;-13-土地资

5、源管理备考二、GPS在交通运输中的应用:GPS在能见度极差的条件下(如浓雾、沙尘暴等气候条件下),飞机的起飞、进场、着陆以及飞机的途中导航方面以及外宾车队、警车等地面车辆的导航、监控、调度、管理等方面得到了广泛的应用);三、GPS在测量领域中的应用:(1)建立各级国家平面控制网;(2)布设城市控制网、工程测量控制网,进行各种工程测量;(3)在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用);四、GPS在其他领域中的应用:(1)在精细农业和林业中的应用;(2)在资源调查、环境监测中的应用;(3)在移动通信中的应用)。标准定位服务SPS:包括定位服务和定时服务,这一

6、服务是全天候,全球性的。对一切用户开放,不直接向用户收费。精密定位服务PPS:由国防部DOD控制,连续在全球范围内提供定位定时和测速服务,服务对象限于美军以及国防部DOD有专门协定的盟军。未经批准的民用部门不得使用。AS和SA政策:SA(SelectiveAvailability)政策的技术手段:(1)在卫星的广播星历中人为地加入误差,以降低卫星星历的精度,即ε技术。(降低已知点的坐标精度)。(2)有意识地使卫星钟频产生一种快速的抖动。产生的效果相当于降低了钟的稳定度,从而影响导航定位精度,这就是δ技术。AS(Anti-Spoofing)政策:是美国国防部

7、为防止敌对方对GPS卫星信号进行电子欺骗和电子干扰而采取的一种措施。具体做法是在P码上加上严格保密的W码,使其模二相加产生完全保密的Y码,1994年1月31日起实施,是一种防卫性的措施。一般采用Z跟踪技术就仍然能利用P码进行测距。美国在2000年5月2日4时左右(UTC)取消SA政策。其他卫星导航定位系统的概况全球导航卫星系统(GLONASS):由24颗卫星组成(21颗工作,3颗在轨备用);这24颗卫星均匀分布在三个轨道倾角为64.8°的轨道平面上。每个轨道面上均匀分布8颗卫星。卫星在几乎是圆形的轨道上飞行。卫星的平均高度为19390km,运行周期为11h

8、15min44s.伽利略卫星导航定位系统:整个卫星星座将由30颗卫

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