GPS重要知識點

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1、中文名稱：GPSM理及其應(yīng)用英文名稱：The Principle and Application of GPS一、教學(xué)目的和要求通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生既要掌握 GPS勺理論基礎(chǔ)知識，了解 GPSW產(chǎn)生、優(yōu)點和廣泛用途，掌握GPSB勺組成及信號結(jié)構(gòu)，GPSt位中的誤差源，距離測量和定位方法；又 要熟悉GPS勺實際操作與應(yīng)用，具備獨立運用 GPSK術(shù)進(jìn)行科研和生產(chǎn)實踐的能力。三、課程重點、難點及解決辦法1 .課程的重點子午衛(wèi)星系統(tǒng)的局限性，美國政府的GPS政策，GPS系統(tǒng)的組成及信號結(jié)構(gòu)，電離層延遲，對流層延遲及多路徑誤差，如何用測距碼來測定偽距，載波相位測量，觀測值的線性組合，周跳的探測及修復(fù)

2、，整周模糊度的確定，單點定位，相對定位，差分GPS。2 .課程難點GPS衛(wèi)星的信號結(jié)構(gòu)，利用測距碼進(jìn)行偽距測量，載波相位測量，觀測值的線性組合，周跳的探測及修復(fù)，整周模糊度的確定。3 .解決辦法 由于學(xué)生此前對擴(kuò)頻技術(shù)，碼分多址技術(shù)，衛(wèi)星星歷，碼相關(guān)技術(shù)等并不了解， 因而在上課時必須適當(dāng)補(bǔ)充一些必要的背景知識。 運用多媒體、錄像資料，交互式軟件等多種教學(xué)手段，通過較為形象和直觀的 方法，使學(xué)生理解一些難懂的原理和復(fù)雜的過程。 課堂上進(jìn)行深入淺出的講解，課后再通過作業(yè)和實習(xí)等手段來加深學(xué)生對難點 問題的理解。四、實踐教學(xué)的設(shè)計思想與效果1、實踐教學(xué)的設(shè)計思想GPS原理及其應(yīng)用是測繪類專業(yè)的一門應(yīng)

3、用型專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是一門實踐性很強(qiáng)的課程， 實踐教學(xué)是該課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，其重點在于培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和理論聯(lián)系實際的能力。通過實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，不但能夠讓學(xué)生掌握基本的軟、硬件使用操作方法和GPS測量項目的作業(yè)流程，而且能夠加深學(xué)生對所學(xué)專業(yè)理論知識的理解。理論和實踐的緊密結(jié)合和相互滲透，是本課程的特色之一。2、實踐教學(xué)效果（ 1）實踐教學(xué)具備的平臺通過重點學(xué)科建設(shè)和 211 工程的資金以及國內(nèi)外各大接收機(jī)生產(chǎn)廠商的捐助， 學(xué)校擁有供課程組使用的各種類型的 GPS 接收機(jī)近 50 臺，并且配備了幾乎所有主流的 GPS數(shù)據(jù)處理軟件。 課程組編寫了實習(xí)教材和實習(xí)教學(xué)大綱。 實習(xí)指導(dǎo)教師為每一

4、期實習(xí)編寫了詳細(xì)的實習(xí)任務(wù)指導(dǎo)書， 并制作了相關(guān)的教學(xué)課件。 這些都為本課程的實踐教學(xué)提供了良好的平臺。（ 2）實踐教學(xué)的環(huán)節(jié)實踐教學(xué)的環(huán)節(jié)包括課間實習(xí)和集中實習(xí)兩部分。課間實習(xí)穿插于課堂教學(xué)之中，通過教師對有關(guān)儀器、 軟件等的講解與演示， 幫助學(xué)生理解課堂教學(xué)所學(xué)的理論知識。 如：通過GPS接收機(jī)操作的演示，讓學(xué)生了解相關(guān)的儀器設(shè)備；通過進(jìn)行衛(wèi)星可見性預(yù)報和觀測時段表編制等，深化學(xué)生對GPS 衛(wèi)星星座的認(rèn)識；通過數(shù)據(jù)處理軟件的使用，加深學(xué)生對GPS 定位原理的理解等。集中實習(xí)安排在學(xué)生完成理論課學(xué)習(xí)之后，具體內(nèi)容和過程完全按照 GPS 測量工程的要求進(jìn)行，分為設(shè)計、觀測、處理和總結(jié)等四個階段

5、。通過集中實習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握GPS 測量作業(yè)的流程，并將理論課上所學(xué)的知識用于解決在實習(xí)中所遇到的具體問題。（ 3）實踐教學(xué)效果多年的實踐教學(xué)表明，實踐教學(xué)不僅有助于學(xué)生深入理解課堂所學(xué)的基本理論和方法，掌握 GPS 測量的基本技能，而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，明顯提高了教學(xué)質(zhì)量， 是培養(yǎng)知識面寬、 動手能力強(qiáng)、 能很快適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)學(xué)生的有效途徑。以下各知識點非常重要第一章、緒論內(nèi)容1.1 全球定位系統(tǒng)的產(chǎn)生、發(fā)展及前景：子午衛(wèi)星系統(tǒng)及其局限性，GPSI勺產(chǎn)生、發(fā)展及前景1.2 GPSft各領(lǐng)域中的應(yīng)用：GPSft軍事、交通運輸、測量和其他領(lǐng)域中的應(yīng)用，GPS在我國的應(yīng)用狀況

6、1.3 美國政府的GPSt策：SA政策，AS政策，美國政府 GPSft策的新變化重點講授：子午衛(wèi)星系統(tǒng)及其局限性、GPS的產(chǎn)生與發(fā)展、GPSft各領(lǐng)域中的應(yīng)用狀況、美國政府的GPSft策及其新變化第二章、全球定位系統(tǒng)的組成及信號結(jié)構(gòu) 內(nèi)容 2.1 定位系統(tǒng)的組成：空間部分、地面監(jiān)控部分、用戶部分；GPSS收機(jī)、天線、天線平均相位中心偏差及其改正方法、天線高、接收通道 2.2 衛(wèi)星的信號結(jié)構(gòu)：載波、測距碼、導(dǎo)航電文、衛(wèi)星信號的調(diào)制方法重點講授：GPSW組成，天線平均相位中心偏差，接收通道第三章、GPSt位中的誤差源內(nèi)容 3.1 概述 ：誤差分類、消除和消弱上述誤差影響的方法和措施 3.2 鐘誤差

7、：衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘的鐘誤差及其改正方法 3.3 相對論效應(yīng)：相對論效應(yīng)產(chǎn)生的原因及消除方法，近似方法和嚴(yán)格方法 3.4 衛(wèi)星星歷誤差：廣播星歷和精密星歷，星歷誤差對定位的影響，消除和消弱星歷誤差影響的方法 3.5 電離層延遲：電離層的概況、雙頻改正模型 3.6 對流層延遲：對流層概況、常用的對流層延遲模型、提高對流層延遲精度的方法 3.7 多路徑誤差：反射波、載波相位測量中的多路徑誤差，消除和消弱多路徑誤差的方法和措施重點講授： 3.8 誤差分類、消除和消弱上述誤差影響的方法和措施 3.9 鐘誤差及其改正方法 3.10 相對論效應(yīng)及其改正方法 3.11 衛(wèi)星星歷誤差及其改正方法 3.12 電離

8、層延遲，雙頻改正法 3.13 對流層延遲及其改正方法 3.14 多路徑誤差及其改正方法第四章距離測量與GPS定位內(nèi)容 4.1 利用測距碼測定衛(wèi)地距：用測距碼測定偽距的方法、 測距碼測定偽距的優(yōu)點、觀測方程 4.2 載波相位測量：進(jìn)行載波相位測量的原因、重建載波、載波相位測量原理、載波相位測量的實際觀測值、觀測方程 4.3 觀測值的線性組合：同類型同頻率觀測值的線性組合、必要參數(shù)和多余參數(shù)、單差、雙差、三差、同類而不同頻率觀測值的線性組合、組合標(biāo)準(zhǔn)；常用的線性組合：寬巷觀測值和無電離層延遲觀測值 4.4 周跳的探測及修復(fù)： 產(chǎn)生周跳的原因 周跳的探測及修復(fù) 高次差值 多項式擬合法 其他方法 4.

9、5 整周模糊度的確定靜態(tài)定位 動態(tài)定位 準(zhǔn)動態(tài)定位中常用的模糊度確定方法：整數(shù)解和實數(shù)解 已知基線法交換天線法go and stop 法 OTF 法的基本概念 4.6 單點定位 坐標(biāo)系 用測碼偽距進(jìn)行單點定位精密單點定位的基本干概念 4.7 相對定位：基本術(shù)語靜態(tài)相對定位動態(tài)相對定位準(zhǔn)動態(tài)相對定位 4.8 GPS 差分的產(chǎn)生、原理；單基準(zhǔn)站差分 GPS具有多個基準(zhǔn)站的局域差分GPS廣域差分GPSW新進(jìn)展重點講授： 4.9 測距碼測定偽距的方法、優(yōu)點 4.10 載波相位測量原理及實際觀測值、整周計數(shù)和整周模糊度 4.11 單差、雙差、三差， 求差法的優(yōu)點和缺點，觀測值的線性組合 4.12 產(chǎn)生周

10、跳的原因及探測修復(fù)周跳的方法 4.13 整周模糊度的確定方法 4.14 用測碼偽距進(jìn)行單點定位 4.15 靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位 4.16 PS理、分類，單站差分和廣域差分gps習(xí)題第一講參考習(xí)題內(nèi)容提要： 本講主要教授全球定位系統(tǒng)的產(chǎn)生、發(fā)展及前景和 GPS 的應(yīng)用。與GPS 的產(chǎn)生背景有關(guān)部分， 重點介紹第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 子午衛(wèi)星系統(tǒng)的原理及其局限性。與 GPS 應(yīng)用有關(guān)的部分，重點介紹 GPS 在軍事、交通運輸、及測量等領(lǐng)域中的應(yīng)用。習(xí)題：1、舉例說明 GPS 在測量領(lǐng)域中的應(yīng)用。答：（1）用GPS建立和維持全球性的參考框架；（ 2）建立各級國家平面控制網(wǎng)；（ 3）布設(shè)城市控制

11、網(wǎng)、工程測量控制網(wǎng)，進(jìn)行各種工程測量；（ 4）在航空攝影測量、地籍測量、海洋測量中的應(yīng)用。（GPS 測量與數(shù)據(jù)處理，P7)2、 “Transi你統(tǒng)是一個連續(xù)、獨立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”這種說法正確嗎，為什么？答：這種說法不正確。子午衛(wèi)星系統(tǒng)（ Transit）中沒有采用頻分、碼分、時分等多路接 收技術(shù)。接收機(jī)在某一時刻只能接收一個衛(wèi)星信號，這就意味著子午衛(wèi)星星座中所含的 衛(wèi)星數(shù)不能太多。為防止在高緯度地區(qū)的視場中同時出現(xiàn)兩顆子午衛(wèi)星從而造成信號相 互干擾的可能性，子午衛(wèi)星星座中的衛(wèi)星一般不超過 6顆，從而使中低緯度地區(qū)兩次衛(wèi)星通過的平均間隔達(dá)1.5h左右。由于各衛(wèi)星軌道面進(jìn)動的大小和方向不一，最終造

12、成各軌道面之間的間隔疏密不一。 相鄰軌道面過密時會導(dǎo)致兩顆衛(wèi)星同時進(jìn)入用戶視場，造 成信號相互干擾，此時控制中心不得不暫時關(guān)閉一顆衛(wèi)星使其停止工作。軌道面過疏時 用戶的等待時間有可能長達(dá) 810h。導(dǎo)航定位的不連續(xù)性使子午衛(wèi)星系統(tǒng)無法稱為一種 獨立的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，而只能成為一種輔助系統(tǒng)。（GPS測量與數(shù)據(jù)處理，P3）3、名詞解釋：多普勒計數(shù)答：若接收機(jī)產(chǎn)生一個頻率為 1的本振信號，并與接收到的頻率為 人的衛(wèi)星信號混頻， 然后將差頻信號（1 -力）在時間段科，匕間進(jìn)行積分，則積分值”二入5 一%助 N稱為多普勒計數(shù)。第二講參考習(xí)題內(nèi)容提要：本講主要講授 GPS各部分，包括空間部分、地面監(jiān)控部分和

13、用戶部分的組 成與功能。在用戶部分中，重點介紹與GPS接收機(jī)有關(guān)的基本概念，例如天線平均相位中心偏差，接收通道等。習(xí)題：1、GPS系統(tǒng)由哪幾部分組成，并說明其作用？ 答：GPS系統(tǒng)由三個部分組成：空間部分（GPS衛(wèi)星）、地面監(jiān)控部分和用戶部分。各部分作用如下：(1) GPS衛(wèi)星可連續(xù)向用戶播發(fā)用于進(jìn)行導(dǎo)航定位的測距信號和導(dǎo)航電文，并接收來 自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持正常運轉(zhuǎn)。(2)地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是：跟蹤GPS衛(wèi)星，確定衛(wèi)星的運行軌道及衛(wèi)星鐘改正數(shù)，進(jìn)行預(yù)報后再按規(guī)定格式編制成導(dǎo)航電文，并通過注入站送往衛(wèi)星。地面監(jiān)控系統(tǒng) 還能通過注入站向衛(wèi)星發(fā)布各種指令，調(diào)整衛(wèi)星的軌道及時鐘讀

14、數(shù)，修復(fù)故障或啟用備用件等。(3)用戶則用GPS接收機(jī)來測定從接收機(jī)至 GPS衛(wèi)星的距離，并根據(jù)衛(wèi)星星歷所給出 的觀測瞬間衛(wèi)星在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運動速度和鐘差等參 數(shù)。2、GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星的廣播星歷是由()編制的：答案： BA衛(wèi)星上的處理器B主控站C監(jiān)測立6 D注入站3、GPS測量中，如何消除天線平均相位中心偏差的影響？答：由于天線平均相位中心偏差的存在，GPS測量所得的位置并非標(biāo)石中心的位置。解決這個問題的一般方法有：(1)歸心改正法。進(jìn)行 GPS測量時若將接收機(jī)天線指標(biāo)線指北，則有瑞石中心二 乂平勒相任中心rcos| Y Y rsin峰石中心,平珈相位中心當(dāng)基線兩端

15、使用不同類型的 GPS接收機(jī)天線時，可用上述方法分別進(jìn)行改正，將成果 歸算至標(biāo)石中心。(2)消去法。在相對定位時，若使用的均是同一類型的GPS接收天線，將各站的天線指標(biāo)線指北即可。4、什么是接收通道？序貫通道與多路復(fù)用通道的工作原理有何區(qū)別?答：接收機(jī)中用來跟蹤、處理、量測衛(wèi)星信號的部件，由無線電元器件、數(shù)字電路等硬 件和專用軟件所組成， 稱為接收通道。 一個通道在一個時刻只能跟蹤一個衛(wèi)星某一頻率的信號。序貫通道的循環(huán)周期大于20ms；多路復(fù)用通道的循環(huán)周期小于或等于20ms。由于導(dǎo)航電文中每個比特持續(xù)的時間為 20ms， 故多路復(fù)用通道可同時采集到各衛(wèi)星的導(dǎo)航電文，而序貫通道則不能（必須通過

16、其他渠道獲得導(dǎo)航電文）。5、名詞解釋：天線的平均相位中心偏差，天線高答： GPS 測量中，天線對中是以接收機(jī)天線的幾何中心（位于天線縱軸的中心線）為準(zhǔn)的，而測量的卻是平均相位中心的位置。由于天線結(jié)構(gòu)方面的原因，平均相位中心和幾何中心往往不重合，兩者之差稱為平均相位中心偏差，其值由生產(chǎn)廠商給出。天線平均相位中心至標(biāo)石中心的垂直距離H 稱為天線高。第三講參考習(xí)題內(nèi)容提要：本講主要講授GPS各部分，包括空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶部分的組成與功能。在用戶部分中，重點介紹與GPS 接收機(jī)有關(guān)的基本概念，例如天線平均相位中心偏差，接收通道等。習(xí)題：1、 GPS 系統(tǒng)由哪幾部分組成，并說明其作用？答：GP

17、S系統(tǒng)由三個部分組成：空間部分（GPS衛(wèi)星）、地面監(jiān)控部分和用戶部分。各部分作用如下：（1） GPS衛(wèi)星可連續(xù)向用戶播發(fā)用于進(jìn)行導(dǎo)航定位的測距信號和導(dǎo)航電文，并接收來自地面監(jiān)控系統(tǒng)的各種信息和命令以維持正常運轉(zhuǎn)。（2）地面監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是：跟蹤 GPS衛(wèi)星，確定衛(wèi)星的運行軌道及衛(wèi)星鐘改正數(shù)，進(jìn)行預(yù)報后再按規(guī)定格式編制成導(dǎo)航電文，并通過注入站送往衛(wèi)星。地面監(jiān)控系統(tǒng)還能通過注入站向衛(wèi)星發(fā)布各種指令，調(diào)整衛(wèi)星的軌道及時鐘讀數(shù)，修復(fù)故障或啟用備用件等。(3)用戶則用GPS接收機(jī)來測定從接收機(jī)至 GPS衛(wèi)星的距離，并根據(jù)衛(wèi)星星歷所給出 的觀測瞬間衛(wèi)星在空間的位置等信息求出自己的三維位置、三維運動速度

18、和鐘差等參 數(shù)。2、GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星的廣播星歷是由()編制的：答案： BA衛(wèi)星上的處理器B主控站C監(jiān)測立6 D注入站3、GPS測量中，如何消除天線平均相位中心偏差的影響？答：由于天線平均相位中心偏差的存在，GPS測量所得的位置并非標(biāo)石中心的位置。解決這個問題的一般方法有：(1)歸心改正法。進(jìn)行 GPS測量時若將接收機(jī)天線指標(biāo)線指北，則有瑞君中心二X平也相授中心rc口sL 4石中心=Y平期相也中心sin當(dāng)基線兩端使用不同類型的 GPS接收機(jī)天線時，可用上述方法分別進(jìn)行改正，將成果 歸算至標(biāo)石中心。(2)消去法。在相對定位時，若使用的均是同一類型的GPS接收天線，將各站的天線指標(biāo)線指北即可。4、什

19、么是接收通道？序貫通道與多路復(fù)用通道的工作原理有何區(qū)別？答：接收機(jī)中用來跟蹤、處理、量測衛(wèi)星信號的部件，由無線電元器件、數(shù)字電路等硬件和專用軟件所組成，稱為接收通道。一個通道在一個時刻只能跟蹤一個衛(wèi)星某一頻率 的信號。序貫通道的循環(huán)周期大于 20ms；多路復(fù)用通道的循環(huán)周期小于或等于20ms。由于導(dǎo)航電文中每個比特持續(xù)的時間為 20ms,故多路復(fù)用通道可同時采集到各衛(wèi)星的導(dǎo)航電文， 而序貫通道則不能（必須通過其他渠道獲得導(dǎo)航電文）。5、名詞解釋：天線的平均相位中心偏差，天線高答：GPS測量中，天線對中是以接收機(jī)天線的幾何中心（位于天線縱軸的中心線）為準(zhǔn) 的，而測量的卻是平均相位中心的位置。由于

20、天線結(jié)構(gòu)方面的原因，平均相位中心和幾 何中心往往不重合，兩者之差稱為平均相位中心偏差，其值由生產(chǎn)廠商給出。天線平均相位中心至標(biāo)石中心的垂直距離H稱為天線高。第四講參考習(xí)題內(nèi)容提要：本講主要講授 GPS衛(wèi)星的信號結(jié)構(gòu)。包括載波、測距碼與導(dǎo)航電文各部分的功能與結(jié)構(gòu)。重點教授載波的頻率特性、測距碼的分類、導(dǎo)航電文三個數(shù)據(jù)塊的基本構(gòu)成以及GPS信號調(diào)制的模式。習(xí)題：1、GPS衛(wèi)星信號由哪幾部分組成？答：GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號由載波、測距碼和導(dǎo)航電文三部分組成。其中：（1）可運載調(diào)制信號的高頻振蕩波稱為載波。GPS衛(wèi)星所用的載波有兩個：Li（工二 1575.42耀）和 L2 J = 12276加出）；（2

21、）測距碼是用于測定從衛(wèi)星至接收機(jī)間的距離的二進(jìn)制碼，包括 C/A碼和P碼。（3）導(dǎo)航電文是由GPS衛(wèi)星向用戶播發(fā)的一組反映衛(wèi)星在空間的位置、衛(wèi)星的工作狀態(tài)、衛(wèi)星鐘的修正參數(shù)、電離層延遲修正參數(shù)等重要數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼，也稱數(shù)據(jù)碼（D碼）。2、GPS導(dǎo)航電文包含以下哪些內(nèi)容：答案：ABCA. 衛(wèi)星星歷B. 衛(wèi)星鐘改正數(shù)C. 電離層延遲改正參數(shù)D. C/A碼距離觀測值3、對于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航電文的第二數(shù)據(jù)塊，下列那些說法正確？答案：ACDA. 由第二、三子幀中的內(nèi)容構(gòu)成B. 包含該衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)C. 包含該衛(wèi)星的廣播星歷參數(shù)D. 包含該衛(wèi)星星歷的數(shù)據(jù)齡期4、試對課本上P33頁的圖29進(jìn)行說明。答：圖

22、2 9為GPS衛(wèi)星信號構(gòu)成示意圖。圖中說明衛(wèi)星發(fā)射的所有信號分量都是根據(jù) 同一基準(zhǔn)頻率F經(jīng)倍頻或分頻后產(chǎn)生的。 這些信號分量包括L1載波、L2載波、C/A碼、 p碼和數(shù)據(jù)碼。經(jīng)衛(wèi)星天線發(fā)射出去的信號包括c/a碼信號、卜碼信號和匕- P碼信號。實施SA政策時基準(zhǔn)頻率F中將加入快速抖動自信號。實施AS政策時P碼將和 W碼進(jìn)行模二相加，形成保密的 Y碼。5、測距碼調(diào)制到載波上的基本原理是怎樣的？答：GPS衛(wèi)星信號采用的是二進(jìn)制相位調(diào)制法。其基本原理是先將導(dǎo)航電文調(diào)制在測距碼上，然后再將組合碼調(diào)制到載波上。6、名詞解釋：導(dǎo)航電文答：導(dǎo)航電文是由GPS衛(wèi)星向用戶播發(fā)的一組反映衛(wèi)星在空間的位置、衛(wèi)星的工作

23、狀態(tài)、 衛(wèi)星鐘的修正參數(shù)、 電離層延遲修正參數(shù)等重要數(shù)據(jù)的二進(jìn)制代碼， 也稱數(shù)據(jù)碼（ D碼）。它是用戶利用 GPS 進(jìn)行導(dǎo)航定位時一組比不可少的數(shù)據(jù)。第五講參考習(xí)題內(nèi)容提要：本講主要講授第三章“GPSt位中的誤差源”的前三節(jié)。首先對 GPS誤差源進(jìn)行概述， 包括與衛(wèi)星有關(guān)的誤差、與信號傳播有關(guān)的誤差和與接收機(jī)有關(guān)的誤差三大類。對每類誤差產(chǎn)生的原理、性質(zhì)進(jìn)行綜述。對消除和削弱這些誤差影響的主要方法進(jìn)行介紹。在此基礎(chǔ)上，對兩類誤差包括鐘誤差和相對論效應(yīng)進(jìn)行了重點介紹。習(xí)題：1. 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差包括哪幾類？答：與衛(wèi)星有關(guān)的誤差包括：衛(wèi)星星歷誤差；衛(wèi)星鐘的鐘誤差；相對論效應(yīng)。2. 總體而言，消除和減

24、弱各種誤差影響的方法有哪些？答：消除和減弱各種誤差影響的主要方法有：（ 1）模型改正法原理：利用模型計算出誤差影響的大小，直接對觀測值進(jìn)行修正。適用情況：對誤差的特性、機(jī)制及產(chǎn)生原因有較深刻了解，能建立理論或經(jīng)驗公式。所針對的誤差源：相對論效應(yīng)，電離層延遲，對流層延遲，衛(wèi)星鐘差。限制：有些誤差難以模型化。（ 2）求差法原理： 通過觀測值間一定方式的相互求差，消去或消弱求差觀測值中所包含的相同或相 似的誤差影響。適用情況：誤差具有較強(qiáng)的空間、時間或其它類型的相關(guān)性 所針對的誤差源：對流層延遲、電離層延遲、衛(wèi)星軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差。限制：空間相關(guān)性將隨著測站間距離的增加而減弱。(3)參數(shù)

25、法原理：采用參數(shù)估計的方法，將系統(tǒng)性偏差求定出來。適用情況：幾乎適用于任何的情況。限制：不能同時將所有影響均作為參數(shù)來估計。(4)選擇較好且適用的軟硬件和選擇合適的測量地點與方法。3.用廣播星歷鐘的衛(wèi)星鐘差改正數(shù)進(jìn)行改正后，衛(wèi)星鐘差殘余量在什么量級？進(jìn)一步 進(jìn)行改正的方法有哪些？答：用廣播星歷的衛(wèi)星鐘差改正數(shù)改正后，衛(wèi)星鐘差殘余量為510ns,對測距的影響為1.53.0m。為了適應(yīng)更高精度的應(yīng)用，進(jìn)一步的改進(jìn)方法有：1 .利用測碼偽距單點定位方法來確定接收機(jī)鐘的鐘差，精度估計可以達(dá)到0.10.2郎。2 .通過各種渠道獲得精確的衛(wèi)星鐘鐘差值，一般IGS是比較好的數(shù)據(jù)來源，目前IGS給出的衛(wèi)星鐘差

26、的精度可以達(dá)到 0.1ns。3通過觀測值相減來消除公共的鐘差項。4 .為什么GPS測量中必須仔細(xì)地消除鐘誤差？答：在GPS測量中我們是以及衛(wèi)星信號的傳播時間人二4 一4來確定從衛(wèi)星至接收機(jī)的距離的。其中“為衛(wèi)星鐘所測定的信號離開衛(wèi)星的時刻，士為接收機(jī)鐘所測定的信號到達(dá)接收機(jī)的時刻。若信號理論衛(wèi)星時衛(wèi)星鐘相對于標(biāo)準(zhǔn)的GPS時的鐘差為 2j,信號到達(dá)接收機(jī)時接收機(jī)鐘相對于標(biāo)準(zhǔn)的GPS時的鐘差為% ,那么上述鐘誤差對測距所造成的影響為 加二(悵一說由于信號的傳播速度 c的值很大，因此在GPS測量中必 須十分仔細(xì)地消除鐘誤差。5 .相對論效應(yīng)的影響下，衛(wèi)星鐘頻率是變快還是變慢？如何改正？答：相對論效應(yīng)

27、的影響下，衛(wèi)星鐘頻率變快。解決方法是在地面上生產(chǎn)原子鐘時將鐘的頻率降低445，：1叫，f為衛(wèi)星的真近點角。另外為了求得相對論效應(yīng)的精確值，用=一區(qū)里c戶還需加上一項改正：由于衛(wèi)星鐘的頻率誤差 A/而引起的衛(wèi)星信號傳播時間的誤差 A/和測距誤差A(yù)p為：M - 2290g sin E(ns)戶=686 42 sin 國楙)其中e為衛(wèi)星軌道的偏心率，E為偏近點角。6.名詞解釋：物理同步誤差，數(shù)學(xué)同步誤差答：由GPS衛(wèi)星上的衛(wèi)星鐘所直接給出的時間與標(biāo)準(zhǔn)的GPS時之差稱為衛(wèi)星鐘的物理同步誤差。顧及改正數(shù) 卜后的衛(wèi)星鐘讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)的 GPS時間之差稱為衛(wèi)星鐘的數(shù)學(xué)同步誤差，其中&二豌+哦-4)+碩一4)。數(shù)

28、學(xué)同步誤差是由衛(wèi)星導(dǎo)航電文中所給出的鐘差參 i數(shù)。*1，0的預(yù)報誤差以及被略去的隨機(jī)項 琳 引起的。第六講參考習(xí)題內(nèi)容提要：本講主要講授第三章 定位中的誤差源”的第四、五節(jié)。在衛(wèi)星星歷誤差部分，重點從星歷獲取的來源、星歷的精度等角度對廣播星歷與精密星歷進(jìn)行比較，分析星歷誤差對相 對定位的影響，提出減弱星歷誤差的相應(yīng)措施。在電離層部分，重點講授電離層誤差的 產(chǎn)生原理與雙頻改正模型。習(xí)題：1 .試對廣播星歷與精密星歷進(jìn)行比較。答：衛(wèi)星的廣播星歷是由全球定位系統(tǒng)的地面控制部分所確定和提供的，經(jīng)衛(wèi)星向全球 所有用戶公開播發(fā)的一種預(yù)報星歷，其精度較差。SA政策取消后，廣播星歷與IGS精密星歷之差一般在1

29、0m以內(nèi)。精密星歷則是為滿足大地測量、地區(qū)動力學(xué)研究等精密應(yīng)用領(lǐng)域的需要而生產(chǎn)的一種 高精度的后處理星歷（目前IGS也開始提供精密預(yù)報星歷， 以滿足高精度實時定位用戶 的需要）。目前的精密星歷主要有兩種：由美國國防制圖局（ DMA ）生產(chǎn)的精密星歷 以及由國際服務(wù)（IGS）生產(chǎn)的精密星歷。前者的星歷精度約為2m；后者的精度則優(yōu)于5cm。IGS是一個非軍方的估計協(xié)作組織，其開放性也高。2 .在相對定位中，對于 20km長的基線，100m的星歷誤差對基線的精度影響最大有多 大？答：衛(wèi)星星歷誤差對相對定位結(jié)果的影響一般可用下式來估計：,式中，狀為衛(wèi)星星歷誤差,Ab為衛(wèi)星星歷誤差所引起的基線誤差， b

30、為基線長，。為 接收機(jī)至衛(wèi)星的距離。1.影響TEC的因素有哪些？答：1 .電離層TEC隨電離層的高度不同而變化。2 .隨地方時的不同而變化，一般而言，白天的電子含量最高，黑夜的電子含量最低。3 .受到太陽活動的影響4 .隨季節(jié)不同而變化，如 7月份和11月份的電子含量相差4倍。5 .受到地磁場變化的影響。6 .隨著測站位置的不同而變化。2 .列出必要公式來說明怎樣利用雙頻觀測值來消除電離層的誤差根據(jù)所學(xué)知識，相位觀測值的電離層改正量為：d* =-駕TEC偽距觀測值的電離層改正量403 dr-TEC 對于載波相位觀測量，消除一階電離層影響的兩種有效組合形式為：* = 77% 一 段3” 2 54

31、573 % 一 L98368 %中=爐 一號一升之=* 一 0箱以2爭*J 對于雙頻偽距觀測值，消除一階電離層影響的兩種有效組合形式為：P二蔡 P看匹=2.5457 斜-1.54572Q =凸-4臼=Q（力922Ji3.單頻用戶可以采用什么方式減弱電離層影響？答：對于單頻載波相位測量而言，電離層效應(yīng)距離偏差改正方法主要有相對定位，模型改正，半和改正法。距離較短時可用相對定位法，距離較遠(yuǎn)或者電離層非?；钴S時應(yīng)該用模型改正或半和改正。根據(jù)不同的情況選擇合適的方法！4名詞解釋：色散效應(yīng)，電離層改正答：復(fù)合光通過三棱鏡等分光器由于波長頻率的不同被分解為各種單色光的現(xiàn)象， 叫做光的色散。電磁波信號（衛(wèi)星

32、所發(fā)射的信號）在穿過電離層時，其傳播速度會發(fā)生變化，變化程度主要取決于電離層中的電子密度和信號頻率； 其傳播路徑也會略微彎曲，從而使得用信號的傳播時間乘上真空中的光速c 后所得到的距離不等于從信號源至接收機(jī)的幾何距離，對這種誤差進(jìn)行的改正稱為電離層改正。第七講參考習(xí)題主要內(nèi)容主要介紹：對流層的概況、常用的對流層延遲改正模型、提高對流層延遲改正精度的方法； GPS 信號反射波的性質(zhì)、 多路徑誤差的概念、 消除和消弱多路徑誤差的方法和措施；簡要介紹：地球自轉(zhuǎn)改正、天線相位中心改正重點講授 ：對流層延遲及其改正方法；多路徑誤差及其改正方法1、 什么叫多路徑誤差？在GPS 測量中可采用哪些方法來消除或

33、削弱多路徑誤差？答： 在 GPS 測量中，被測站附近的物體所反射的衛(wèi)星信號（反射波）被接收機(jī)天線所接收，與直接來自衛(wèi)星的信號（直接波）產(chǎn)生干涉，從而使觀測值偏離真值產(chǎn)生所謂的“多路徑誤差” 。這種由于多路徑的信號傳播所引起的干涉時延效應(yīng)被稱做多路徑效應(yīng)。多路徑效應(yīng)將嚴(yán)重?fù)p害GPS測量的精度，嚴(yán)重時還將引起信號的失鎖，是 GPS測量中的一種重要的誤差源。要消除或削弱多路徑誤差影響可采取的方法和措施有：）選擇合適的測站 1、避免臨近水域；2、不宜選擇山坡上；3、注意離開高層建筑二）選擇合適的 GPS 接收機(jī)1、在天線下設(shè)置抑徑板或抑徑圈；2、接收機(jī)天線對極化方向相反的反射信號應(yīng)有較強(qiáng)的抑制能力；3

34、、改進(jìn)接收機(jī)的軟、硬件三）適當(dāng)延長觀測時間2、 什么叫 GPS 接收天線相位中心偏差？在GPS 測量中可用哪些方法來消除其影響？答：GPS測量和定位時，天線對中是以接收機(jī)天線的幾何中心為準(zhǔn)的，天線的相位中心與其幾何中心在理論應(yīng)保持一致。然而，天線的相位中心實際上是隨信號輸入的強(qiáng)度和方向不同而變化的，即觀測時相位中心的瞬時位置（一般稱相位中心）與理論上的相位中心將不一致， 這種偏差稱為天線相位中心偏差。 亦可以將天線相位中心偏差分成兩部分考慮：平均相位中心與天線幾何中心的偏差和瞬時相位中心與平均相位中心的偏差。對于前者的改正可以通過： 1 ）采用歸心改正的方法，這種方法主要用于進(jìn)行高精度單點定位

35、以及采用不同類型的接收機(jī)天線進(jìn)行相對定位時； 2）對于采用同一類型的接收機(jī)天線進(jìn)行相對定位時，則可通過天線指北的方法來予以消除。而瞬時相位中心與平均相位中心的差異是隨著衛(wèi)星高度角的不同而變化， 且主要表現(xiàn)在高程方向上，平面上一般忽略不計，它的差異值一般均由接收機(jī)生產(chǎn)廠家直接給出，以方便用戶使用。第八講參考習(xí)題主要內(nèi)容首先介紹用測距碼測定偽距的方法，引述測距碼測定偽距的優(yōu)點，推導(dǎo)出 GPS 偽距測量觀測方程； 然后介紹進(jìn)行載波相位測量的原因， 重建載波的方法和載波相位測量原理，詳細(xì)闡述載波相位測量的實際觀測值并推導(dǎo)出載波相位測量的觀測方程重點講授 ：4.1 測距碼測定偽距的方法、優(yōu)點、GPS偽距

36、測量觀測方程4.2 載波相位測量原理及實際觀測值、載波相位測量的觀測方程1. 在 GPS 系統(tǒng)是如何用測距碼來測定偽距的？答： 測距碼是用以測定從衛(wèi)星至地面測站間距離的一種二進(jìn)制碼序列。 利用測距碼測定偽距，首先假設(shè)衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘均無誤差，都能與標(biāo)準(zhǔn)的 GPS 時間保持嚴(yán)格同步。在某一時刻 t 衛(wèi)星在衛(wèi)星鐘的控制下發(fā)出某一結(jié)構(gòu)的測距碼，與此同時接收機(jī)則在接收機(jī)鐘的控制下產(chǎn)生或者說復(fù)制出結(jié)構(gòu)完全相同的測距碼（簡稱復(fù)制碼）。由衛(wèi)星所產(chǎn)生的測距碼經(jīng) t時間的傳播后到達(dá)接收機(jī)并被接收機(jī)所接收。由接收機(jī)所產(chǎn)生的復(fù)制碼則經(jīng)過一個時間延遲器延遲時間。后與接收到的危險能夠信號進(jìn)行比對。如果這兩個信號尚未對齊

37、，就調(diào)整延遲時間T,直至這兩個信號對齊為止。此時復(fù)制碼的延遲時間T就等于衛(wèi)星信號的傳播時間t,將其乘以真空中的光速C后即可得衛(wèi)星至地面的距離p：p=p C=c。由于衛(wèi)星鐘與接收機(jī)鐘不同步，以及信號在傳播過程中受到大氣層的影響 使得VWC,所以求得的距離P并不等于衛(wèi)星到地面測站的實際距離，故將其稱為偽距。2. 在全球定位系統(tǒng)中為何要用測距碼來測定偽距？答：全球定位系統(tǒng)采用測距碼來進(jìn)行偽距測量，而不采用其他手段（如脈沖法），這是因為用測距碼來測定偽距具有以下幾個優(yōu)點：1）易于將微弱的衛(wèi)星信號提取出來。衛(wèi)星信號的發(fā)射功率有限，很容易被一些干擾 信號（如電視臺、移動電話臺、微波中繼站等）所掩蓋，衛(wèi)星信

38、號的強(qiáng)度一般只有這些噪聲信號強(qiáng)度的萬分之一或更低。只有依據(jù)偽距碼的獨特結(jié)構(gòu)，才能將衛(wèi)星信號從噪聲中提取出來；2）可提高測距精度。用測距碼進(jìn)行相關(guān)處理所獲得的偽距觀測值可以視為用積分間 隔中的每個碼分別測距， 然后將測得的結(jié)果取平均后所獲得的均值，其精度顯然要高于 脈沖法測距的精度；3）便于用碼分多址技術(shù)對衛(wèi)星信號進(jìn)行識別和處理。接收機(jī)接受信號時，衛(wèi)星信號 會連同噪聲一起進(jìn)入每個通道。但接收機(jī)在每個通道都規(guī)定了所觀測衛(wèi)星的PRN號，因此相應(yīng)通道只產(chǎn)生相對應(yīng)衛(wèi)星的復(fù)制碼，而其他衛(wèi)星的測距碼及噪聲與該復(fù)制碼可視為相互正交，相關(guān)系數(shù)的影響趨于零。這樣就可以將其他衛(wèi)星信號及噪聲分離出去。因 此讓每個通道

39、皆產(chǎn)生與需要觀測的衛(wèi)星相同的測距碼，就能同時對視場中的n顆衛(wèi)星分別進(jìn)行偽距觀測，從而方便地實現(xiàn)對衛(wèi)星信號的識別和處理；4）便于對系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。采用測距碼后，美國國防部可以通過公開某種碼的 結(jié)構(gòu)或?qū)δ撤N碼結(jié)構(gòu)進(jìn)行保密來對用戶使用該系統(tǒng)的程度加以控制。3 .寫出偽距測量的觀測方程并詳細(xì)闡述方程中各項的含義。答：偽距測量觀測方程工9二聲斗傲如+如0。匕十小吃其中：P :真實的衛(wèi)地幾何距離p :偽距觀測值物*電離層延遲改正我何 ：對流層延ifi改正“衛(wèi)星鐘改正數(shù).：接收機(jī)鐘改正數(shù)C-真空中的光速4 .載波相位測量的實際觀測值是什么?答:進(jìn)行載波相位觀測時，GPS接收機(jī)實際能量測、提供給用戶如下的

40、觀測值：1)跟蹤到衛(wèi)星信號后的首次量測值，不足一周的部分Fr ()2)其余各次觀測值整周計數(shù) Int ()第九講參考習(xí)題主要內(nèi)容首先介紹同類型同頻率觀測值的線性組合，解釋必要參數(shù)和多余參數(shù)的概念，詳細(xì)闡述 單差、雙差、三差觀測值；然后介紹同類型而不同頻率觀測值的線性組合，提出組合標(biāo) 準(zhǔn)，主要解釋常用的兩個線性組合觀測值：寬巷觀測值和無電離層延遲觀測值重點講授：單差、雙差、三差，求差法的優(yōu)點和缺點，寬巷觀測值和無電離層延遲觀測值 習(xí)題:1 .靜態(tài)相對定位中，在衛(wèi)星之間求一次差可有效消除或削弱的誤差項為：AA.衛(wèi)星鐘差B.電離層延遲誤差C.星歷誤差D.接收機(jī)鐘差2 .什么是單差、雙差和三差，它們各

41、有什么特點？答：將直接觀測值相減，所獲得的結(jié)果被當(dāng)做虛擬觀測值，稱為載波相位觀測值的單差。包括在衛(wèi)星間求一次差，在接收機(jī)間求一次差，在不同歷元間求一次差三種求差法。在載波相位測量的一次求差基礎(chǔ)上繼續(xù)求差所獲得的結(jié)果被當(dāng)成虛擬觀測值，稱為雙差。 常見的二次求差也有三種：在接收機(jī)和衛(wèi)星間求二次差；在接收機(jī)和歷元間求二次差； 在衛(wèi)星和歷元間求二次差。二次差仍可繼續(xù)求差，稱為求三次差。只有一種三次差，即 在衛(wèi)星、接收機(jī)和歷元間求三次差?？紤]到GPS定位的誤差源，實際上廣為采用的求差法有三種：在接收機(jī)間求一次差，在接收機(jī)和衛(wèi)星間求二次差，在衛(wèi)星、接收機(jī)和歷元間求三次差。他們各自的特點分別是：1）在接收機(jī)

42、間求一次差： 可以消除衛(wèi)星鐘差；接收機(jī)鐘差參數(shù)數(shù)量減少，但并不能消除接收機(jī)鐘差；衛(wèi)星星歷誤差、電離層誤差、對流層延遲等的影響也可得以減弱。2）在接收機(jī)和衛(wèi)星間求二次差： 衛(wèi)星鐘差被消去；接收機(jī)相對鐘差也被消去；在每個 歷元中雙差觀測方程的數(shù)量均比單差觀測方程少一個；參數(shù)較少用一般的計算機(jī)就可勝任數(shù)據(jù)處理工作。3）在衛(wèi)星、接收機(jī)和歷元間求三次差：在二次差的基礎(chǔ)上進(jìn)一步消去了整周模糊度參數(shù)，但這并沒有多少實際意義；三差解是一種浮點解；三差方程的幾何強(qiáng)度較差。一般 在GPS測量中廣泛采用雙差固定解而不采用三差解，通常僅被當(dāng)做較好的初始值，或 用于解決整周跳變的探測與修復(fù)、整周模糊度的確定等問題。3

43、.為什么在一般的 GPS定位中廣泛采用雙差觀測值？答:由于雙差觀測存在以下的優(yōu)點：消去了衛(wèi)星鐘差；接收機(jī)相對鐘差也被消去；在每個 歷元中雙差觀測方程的數(shù)量均比單差觀測方程少一個；參數(shù)大大減少，用一般的計算機(jī)就可勝任數(shù)據(jù)處理工作。4 .為什么在靜態(tài)相對定位載波測量中廣泛采用求差法？答:在載波測量中，多余參數(shù)的數(shù)量往往非常多，這樣數(shù)據(jù)處理的工作量十分龐大，對計算機(jī)及作業(yè)人員的素質(zhì)也會提出較高的要求。止匕外，未知參數(shù)過多使得解的穩(wěn)定性減弱。而通過觀測值相減即求差法可消除多余觀測數(shù)，從而大大降低了工作量。5 .什么是寬巷觀測值？如何利用寬巷觀測值？答:寬巷觀測值 /眼跡為兩個不同頻率的載波（LJ2）相

44、位觀測值間的一種線性組合，即5V缸蜘-虹1 %。其對應(yīng)的頻率為J34782M1L ,對應(yīng)的波長為 如.二環(huán)19cm ,對應(yīng)的整周模糊度為 心曲加 二%.生。由于寬巷觀測值的波長達(dá)86cm,利用它可以很容易準(zhǔn)確確定其整周模糊度，進(jìn)而準(zhǔn)確確定N1和N2。第十講參考習(xí)題主要內(nèi)容首先介紹產(chǎn)生周跳的原因，提出周跳的探測及修復(fù)方法：高次差值法、多項式擬 合法、其他方法等；然后介紹靜態(tài)定位、動態(tài)定位、準(zhǔn)動態(tài)定位中常用的模糊度 確定方法：已知基線法、交換天線法、go and stop法、OTF法等，詳細(xì)闡述整數(shù) 解和實數(shù)解的概念重點講授：探測修復(fù)周跳的方法；整周模糊度的確定方法習(xí)題：1 . 什么叫整周跳變？在

45、 GPS測量中應(yīng)如何來解決整周周跳問題？答：如果由于某種原因使計數(shù)器在某段時間內(nèi)的累計工作產(chǎn)生中斷， 那么恢復(fù)累 計后的所有計數(shù)中都含有同一偏差， 該偏差為中斷期間所丟失的整周數(shù)。 對于不 足一周部分而言，由于接收機(jī)的正常工作，仍然是正確的，這種整周計數(shù)出現(xiàn)錯 誤而不足一周部分仍然正確的現(xiàn)象稱為整周跳變，簡稱周跳。周跳會影響結(jié)果精度，應(yīng)該進(jìn)行探測和修復(fù)。主要有高次差法，多項式擬 合法，用雙頻P碼探測修復(fù)以及三次差法。2 .詳細(xì)介紹用高次差法或多項式擬合法修復(fù)整周跳變的算法。(僅選一種介紹)答:(1)高次差法對于一組不含整周跳變的實測數(shù)據(jù)，在相鄰的兩個觀測值間依次求差而求得一次差，由于一次差實際

46、上就是相鄰兩個觀測萬元衛(wèi)星至接收機(jī)的距離之差，也等于兩個萬元間衛(wèi)星的徑向速度的平均值與采樣間隔的乘積。因此徑向的變化在求一次差后就要平緩得多。同樣，在兩個相鄰的一次差問繼續(xù)求差就得二次差。二次差為衛(wèi)星的徑向加速度的均值與采樣間隔乘積，變化更加平緩。采用同樣的辦法求至四次差時，其值已趨于零，其殘余誤差已呈現(xiàn)偶然特性。對于存在周跳的實測數(shù)據(jù)，如果從某個觀測值開始有100周的周跳，就將使各 次差產(chǎn)生相應(yīng)的誤差，而且誤差的量會逐次放大，根據(jù)這一原理可探測出周跳發(fā) 生的位置及其大小。(2)多項式擬合法:將m個無周跳的載波相位觀測值代入下式，進(jìn)行多項式擬合:(i=1,2,.京=聞+01出+31Kti 也廣

47、,m;mn+1)用最小二乘法求得式中的多項式系數(shù)a0,a1,.,an,并根據(jù)擬合后的參差計算出中誤差.用求得的多項式系數(shù)來外推下一萬元的載波相位觀測值并與實際 觀測值進(jìn)行比較，當(dāng)兩者之差小于3倍中誤差時，認(rèn)為該觀測值無周跳.去掉最早 的一個觀測值，假如上述無周跳的實際觀測值后2Bi續(xù)上述過程進(jìn)行多項式擬合.當(dāng)外推值與實際觀測值之差大于等于3倍中誤差時，認(rèn)為實際觀測值有周跳.此時應(yīng)采用外推的整周計數(shù)去取代有周跳的實際觀測值中的整周計數(shù)，但不足一周的部分Fr()仍保持不動.然后繼續(xù)上述過程，直至最后一個觀測值為止。3 .在基線解算時，求解整周未知數(shù)的常用方法有哪些？答：取整法；置信區(qū)間法；模糊度函

48、數(shù)法；整數(shù)解和實數(shù)解4 .為什么說準(zhǔn)確確定整周未知數(shù)是載波相位測量中的關(guān)鍵問題？答：（1）精確的1（4及修復(fù)周跳后的整周計數(shù)只有與正確的 N配合使用才有意 義，N出錯將嚴(yán)重?fù)p害定位精度和可靠性。（2）在一般的GPS測量中，定位所需的時間即為確定模糊度所需的時間，快速確定N對提高GPS定位速度，提高作業(yè)效率具有重要作用。5 .為什么在短基線GPS測量時一般都采用雙差固定解？答：在短基線測量中，由于測站間所受到的誤差相關(guān)性好， 利用雙差法就能較完 善地將這些誤差消除，因而通常都能獲得固定解。在中長基線測量中，誤差的相 將性將減弱，初始解的誤差將隨之增大，從而使模糊度參數(shù)很難固定。6 .何謂基線解算

49、中的整數(shù)解（固定解）？簡要說明其計算方法及優(yōu)點？答：當(dāng)整周模糊度參數(shù)取整數(shù)時所求得的基線向量解稱為整數(shù)解，也稱為固定解。 計算步驟如下：1）求初始解。用修復(fù)周跳、剔除粗差后的載波相位觀測值進(jìn)行基線向量 的解算，求得基線向量及整周模糊度參數(shù)， 這種解稱為初始解。由于各種誤差的 影響，初始解中的模糊度參數(shù)一般為實數(shù)。2）將整周模糊度固定為整數(shù)。采用取整法、置信區(qū)問法或其他方法，非 常有把握將上述模糊度參數(shù)一一固定為整數(shù)。3）求固定解。將上述固定為整數(shù)的模糊度參數(shù)作為已知值代回法方程式，重新求解基線向量，從而獲得固定解整數(shù)解是在模糊度參數(shù)已被恢復(fù)為真值的基礎(chǔ)上求得的， 是與一組不受誤差影響的、正確的

50、、模糊度參數(shù)相對應(yīng)的解，所以精度較高。第十一講參考習(xí)題主要內(nèi)容首先介紹單點定位所用的坐標(biāo)系，闡述用測碼偽距進(jìn)行單點定位的方法，精密單點定位的基本概念；然后詳細(xì)解釋三個基本概念：靜態(tài)相對定位、動態(tài)相對定位、準(zhǔn)動態(tài)相對定位重點講授：用測碼偽距進(jìn)行單點定位；靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位習(xí)題：1.什么是偽距單點定位？說明用戶在使用GPS接收機(jī)進(jìn)行偽距單點定位時，為何需要同時觀測至少4顆GPS衛(wèi)星？答：根據(jù)GPS衛(wèi)星星歷和一臺GPS接收機(jī)的偽距測量觀測值來直接獨立確定用戶接收機(jī)天線在 WGS-84 坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)的方法叫偽距單點定位， 也叫絕對定位。 由于進(jìn)行偽距單點定位時， 每顆衛(wèi)星的偽距測量觀測值

51、中都包含有接收機(jī)鐘差這一誤差， 造成距離測量觀測值很不準(zhǔn)確。 需要將接收機(jī)鐘差作為一個未知數(shù)加入到偽距單點定位的計算中，再加上接收機(jī)天線坐標(biāo)三個未知數(shù)，為了不造成方程秩虧無法求解，就至少需要4 個偽距觀測值，即需要同時觀測至少4 顆 GPS 衛(wèi)星。2 . 什么是靜態(tài)相對定位載波測量？答： 如果待定點在地固坐標(biāo)中的位置近似為固定不變，通過載波測量確定這些待定點間的相對位置成為載波相對定位。3 .簡述go and stop法的基本原理，以及該方法的適用范圍。答： 保持連續(xù)跟蹤的所有載波相位觀測值中都有相同的整周未知數(shù)，只要首先設(shè)法確定這些整周未知數(shù)， 并在以后的遷站中保持繼續(xù)保持對衛(wèi)星的跟蹤，當(dāng)接

52、收機(jī)到達(dá)新的測站點就不需要再確定整周未知數(shù)了。這樣在新點上只需要1 2分鐘的觀測就可以精確確定基線向量。走走停停法從形式上看類似于動態(tài)定位，因為接收機(jī)在遷站過程中仍需開機(jī)觀測， 保持對衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤。 但這種跟蹤的目的不是為了確定接收機(jī)的運動軌跡而是為了傳遞整周模糊度， 以便達(dá)到定點后可實現(xiàn)快速定位。 該方法通常是采用已知基線法和交換天線法來快速確定整周模糊度的（這一過程也被稱為 “初始化 ”）。這種方法只在開闊地區(qū)適用， 在一般地區(qū)，常因為各種遮擋在遷站過程中失鎖而無法傳遞整周模糊度！第十二講參考習(xí)題主要內(nèi)容首先介紹差分GPS的產(chǎn)生及原理；然后介紹差分GPS分類（根據(jù)差分GPS基準(zhǔn)站發(fā)送的信

53、息方式的不同）：位置差分、偽距差分、相位差分；提出差分GPS 網(wǎng)的分類方法：單基準(zhǔn)站差分GPS、 具有多個基準(zhǔn)站的局域差分GPS、 廣域差分 GPS， 最后介紹廣域差分 GPS 的新進(jìn)展。重點講授：差分GPS原理、分類，單站差分和廣域差分gps習(xí)題：1請簡述差分 GPS 的基本原理。何為位置差分？何為距離差分？答：利用誤差的空間相關(guān)性以上各類誤差中除多路徑效應(yīng)均具有較強(qiáng)的空間相關(guān)性， 從而定位結(jié)果也有一定的空間相關(guān)性。差分 GPS 的基本原理：利用基準(zhǔn)站（設(shè)在坐標(biāo)精確已知的點上）測定具有空間相關(guān)性的誤差或其對測量定位結(jié)果的影響，供流動站改正其觀測值或定位結(jié)果差分改正數(shù)的類型：距離改正數(shù)： 利用

54、基準(zhǔn)站坐標(biāo)和衛(wèi)星星歷可計算出站星間的計算距離， 計算距離減去觀測距離即為距離改正數(shù)。這種方法稱為距離差分。位置（坐標(biāo)改正數(shù)）改正數(shù)：基準(zhǔn)站上的接收機(jī)對GPS 衛(wèi)星進(jìn)行觀測，確定出測站的觀測坐標(biāo)， 測站的已知坐標(biāo)與觀測坐標(biāo)之差即為位置的改正數(shù)。 這種方法稱為位置差分。2 .什么是廣域差分GPS及其組成？答：在一個相當(dāng)大的區(qū)域中，較為均勻的布設(shè)少量的基準(zhǔn)站組成一個系數(shù)的差分GPS網(wǎng)， 各基準(zhǔn)站獨立進(jìn)行觀測并將求得的距離差分改正數(shù)傳送給數(shù)據(jù)處理中心，由數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行統(tǒng)一處理，以便將各種誤差分離開來，然后再將衛(wèi)星星歷改正數(shù)、衛(wèi)星鐘差改正數(shù)以及大氣延遲模型等播發(fā)給用戶，這種差分系統(tǒng)稱為廣域差分系統(tǒng)。廣域差分系統(tǒng)主要由基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)處理中心、數(shù)據(jù)通信鏈、監(jiān)測站及用戶等部分組成。基準(zhǔn)站的數(shù)量視覆蓋面積及用途而定，廣域差分GPS 系統(tǒng)（ WAAS ）的數(shù)據(jù)通信鏈包括兩個部分：一是基準(zhǔn)站，監(jiān)測站，數(shù)據(jù)處理中心等固定站間的數(shù)據(jù)通信鏈；二是系統(tǒng)與用戶之間的數(shù)據(jù)通信鏈。