GPS原理与应用期末复习整理配图.doc

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1、第一章GPS相对于其他导航定位系统的特点：1）功能多，用途广；2)定位精度高；3)实时定位；GPS定位技术相对于常规测量技术的特点：1）测站间无需通视；2）定位精度高；3）观测时间短；4)提供三维坐标；5）操作简便；6）全天候作业。回答：全能性、全球性、连续性和实时性的也各1分。GPS系统组成：空间星座部分：24颗卫星提供星历和时间信息；发射伪距和载波信号；提供其他辅助信息。地面监控部分：中心控制系统；实现时间同步；跟踪卫星进行定轨。用户设备部分：接收并观测卫星信号；记录和处理数据；提供导航定位信息。GPS系统包括三大部分：空间部分——GPS卫星星座；地

2、面控制部分——地面监控系统；用户部分——GPS接收机。空间部分：21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布在6个近似圆形轨道上。地面监控系统：一个主控站、三个注入站和五个监测站。监测站：是在主控站直接控制下的数据自动采集中心；主控站主要协调和管理地面监控系统工作；注入站：主要任务是在主控站的控制下将主控站推算和编制的卫星星历、种差、导航电文和其他控制指令信息等，注入到相应卫星的存储系统，并能检测注入信息的正确性。用户设备部分：主要任务是接收卫星发射的信息。GPS的应用前景：原理：在精密工程测量方面，利用GPS静态相对定位技术，布设精密工程控制网，应用

3、：用于城市、矿区和油田地面沉降检测、大坝变形检测、高层建筑物变形检测、隧道贯通测量等精密工程。前景：亦可用于加密测图控制点，应用GPS实时动态定位技术测绘各种比例尺地形图和施工放样。第二章天球：是以地球质心M为中心，半径r为任意长的一个假象的球体。天球坐标系：是一种惯性坐标系，其坐标原点及各坐标轴指向在空间保持不变，用于描述卫星运行位置和状态。岁差：地球的形体接近一个赤道隆起的椭球体，在日月引力和其他天体引力对地球隆起部分的作用下，地球自转轴方向不再保持不变，使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象，在天文学中称为岁差。章动：在日月引力等因素的影响下，瞬时北天

4、极将绕瞬时平北天极产生旋转，形成椭圆轨迹，其长半径约为9.2’，周期约为18.6年。极移：地球自转轴受到地球内部质量不均匀影响而在地球体内部运动，导致极移。地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，因而，地极点在地球表面上的位置是随时间而变化的。这种现象称为地极移动，简称极移。WGS-84坐标系如何建立：WGS-84坐标系的原点为地球质心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，且与Ｚ、Ｘ轴构成右手坐标系。时间的概念：包含“时刻”和“时间间隔”时刻：发生某一现象的瞬间

5、。时间间隔：发生某一现象所经历的过程，是这一过程始末的时刻之差。一般来说，任意一个周期运动现象，只要符合以下要求，即可以用来确定时间的基准：运动应是连续的，具有周期性的；运动的周期应具有充分的稳定性；运动的周期必须具有复现性。世界时：以平子夜为零时起算的格林威治平太阳时称为世界时。原子时：以物质内部原子运动的特征为基础；国际上大约有一百座原子钟，通过相互对比和经数据处理，推算出统一的原子时间系统，称为国际原子时。力学时：在天文学中，天体的星历是根据天体动力学理论建立的运动方程而计算的，而运动方程中所采用的独立变量是时间参数T，这个数学变量T被定义为力学时

6、。协调世界时：为避免播发的原子时与世界时之间产生过大的偏差而给应用者带来不便，采用以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折中的时间系统。简称协调时。大地经纬度：大地精度与大地纬度的合称。黄道：地球绕太阳公转的轨道平面与天球相交的大圆。春分点：当太阳在黄道上从太阳南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点。赤经：从春分点沿着天赤道向东到天体时圈与天赤道的交点所夹的角度。第三章摄动力：也称非中心引力，它包括地球非球形对称的作用力、日月引力、大气阻力、光辐射压力及地球潮汐作用力等。二体问题：忽略所有的摄动力，仅考虑地球知心引力来研究卫星的运动，称为

7、二体问题。意义：二体问题下的卫星运动虽然是一个近似描述，但它能得到卫星运动方程的严密解。其次，研究各种摄动力对卫星运动的影响量值，并对卫星的无摄轨道加以修正，从而确定卫星受摄运动轨道的瞬时特征。开普勒第一定律：卫星运动的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与地球的质心重合。开普勒第二定律：卫星在过地球质心的平面内运动，其向径在相同的时间内所扫过的面积相等。开普勒第三定律：卫星运行周期的平方，同轨道椭圆长半径的立方之比为一常量，而该常量等于地球引力常数GM的倒数。开普勒轨道六参数：as轨道椭圆的长半轴、es轨道椭圆的偏心率、Ω升交点的赤经、i轨道的倾角、ws

8、近地点的角距、fs卫星的真近点角。地球引力场摄动力对卫星的运动有哪些影响卫星在运