《gps原理与应用》复习与思考

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1、（1-24题理解记忆；25-34题详细记忆）1、了解美国60年代初期研制的子午卫星导航系统组成。子午卫星导航系统（NNSS）系统组成:①卫星星座：由六颗独立轨道的极轨卫星组成。（i=90°；T=107m；H=1075km）②地面设有：4个卫星跟踪站；1个计算中心；1个控制中心；2个注入站；海军天文台（负责卫星钟差、钟频改正）。2、了解美国90年代初期建成全球定位系统（GPS）的系统组成。全球定位系统（GPS）系统全称：卫星测时测距导航/全球定位系统系统组成:①卫星星座：由6个轨道，24颗卫星组成（卫星

2、寿命7.5年)。（i=55°；T=11h58m；H=20200km）②地面设有：5个监测站：负责监测卫星的轨道数据、大气数据，经初处理后储存和传送到主控站。1个主控站：根据各监测站资料，推算预报各卫星的星历、钟差和大气修正参数编制导航电文；对监测站的钟差、偏轨或失效卫星实行调控和调配。将电文、指令传送到注入站。3个注入站：将导航电文、控制指令注入相应的卫星。3、了解我国的北斗一号导航系统的组成，定位精度如何。我国双星导航定位系统（北斗一号）系统组成:①卫星星座：由3颗同步静止卫星组成（其中1颗在轨备用

3、）。（i=0°；T=24h恒星时；H=36000km）②地面仅有：一个中心站:负责系统测控、定位信号的发射与接收、用户坐标的解算与发布、双向授时等。系统精度：平面精度±20m;垂直精度±10m;授时20ns。4、GPS卫星的测距码（C/A码）如何产生，有何作用？卫星测距粗码（C/A码）：C/A码——由两个10级反馈移位寄存器产生。m1⊕m2=mC/AC/A码的作用:识别卫星、锁定信号、测量距离、解扩D码、捕获P码。C/A码的频率：fC/A=f0÷10=1.023MHz=1.023Mbit/s5、掌握二

4、进数列的模二和或者波形积的运算法则及其简单运算。二进数列的模二和——不进位的加法运算。①运算法则：1⊕1=0；1⊕0=1；0⊕1=1；0⊕0=0②运算例子：1001110010←(A)⊕）0100111001←(B)1101001011←(C)③运算规律：(A)⊕(B)=(C)(C)⊕(A)=(B)(C)⊕(B)=(A）二进数列波形的乘积（是二进数列对应的物理量的乘积。）①运算法则：(-1)×(-1)=1；1×1=1；(-1)×1=-1；1×(-1)=-1②结论：二进数列的模二和与二进数列波形的乘积是

5、等效的③运算规律：A(t)×B(t)=C(t)C(t)×A(t)=B(t)C(t)×B(t)=A(t）（1-24题理解记忆；25-34题详细记忆）相同二进数列的模二和。①算例：1001110010②结果：获得一个位数相同的“0”数列。⊕）10011100100000000000相同二进数列波形的乘积①算例：②结果：获得一个电位恒为“+1”数列波。6、认知和掌握两个结构相同m序列模二和后，在码相同步以及码相不同步时的自相关系数学表达的差异。将一个m序列与其移动若干相位后的同序列模二和，得到的仍是m序列（

6、结构相同）。自相关函数:当相位不同步时：R(t)=-1/N=-1/(2n-1)当相位同步时：R(t)=L/L=N/N=17、记忆卫星轨道开普勒六根数为的名称及代号。：轨道半长径的平方根(m):轨道偏心率:历元toe的轨道倾角(弧度):历元toe的升交点准经度(弧度):升交点角距(弧度):历元toe的平近点角(弧度)8、导航型GPS接收机可分为哪几种类型？导航型接收机：类型：船载型、车载型、机载型、星载型。特点：一般用测距码测距，速度越高对设备要求越高。9、测地型GPS接收机可分为哪几种类型？测地型接收

7、机：类型：单站差分型、局域差分型、广域差分型。特点：一般用载波信号测距，基线越长对设备要求越高。10、了解重建载波信号的方法和原理。载波测量原理：1、重建载波信号：将调制在载波信号上的测距码、数据码去掉，恢复载波信号的过程。u相关法：通过码相关同步乘法装置获得载波信号和D码混合的解调信号，读解D码后可恢复载波信号。u平方法：接收机将收到的调制信号在相同步的情况下自乘恢复载波信号。2、测量相位差：接收机将卫星载波信号与本振信号作对比求相位差（Δφ）。Δφ=φ(tR)-φ(tS)3、计算相伪距：接收机根据

8、载波信号的相位差（Δφ）计算GPS卫星到接收机伪距（D’相）。D’相=λΔφ4、测相伪距（D’相）经修正为近似的几何距离（D相），再根据导航电文的卫星坐标解算测点坐标。D相=/(XS-XR)2+(YS-YR)2+(ZS-ZR)2（1-24题理解记忆；25-34题详细记忆）11、了解GPS接收机微处理器（CPU）的工作程序。微处理器的工作程序：u开机自检，测定各通道时延值。u搜索锁定卫星信号，解译导航电文。u结合星历、伪码或载波观测量计算站点坐标。u通过站