1、GPS的含义?与其他导航定位系统和经典大地测量相比,GPS有何特点?
答:GPS的含义是“NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem”的英文缩写,其意为“卫星测时测距导航/全球定位系统”,简称GPS系统。
GPS的与其他导航定位系统相比特点:①全球地面连续覆盖②功能多,精度高③实时定位速度快④抗干扰性能好,保密性强
2、GPS卫星的作用是什么?什么叫“定位星座”?什么叫“卫星星历”?
答:GPS卫星的作用:
①接受地面注入站发送的导航电文。
②接受地面主控站命令,适时改正运行偏差或启用备用时钟等。
③连续地向用户发送GPS卫星导航定位系统,并用电文的形式提供卫星的现势位置与其他在轨卫星的概略位置。
卫星星历:是一系列描述卫星运动及其轨道的参数。
3、GPS系统由哪些部分组成?地面监控系统由哪些部分组成?
答:GPS系统由GPS卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面控制部分)和GPS信号接收机(用户设备部分)等三部分组成。
地面监控系统由一个主控站、三个信息注入站和五个卫星监测站组成。
4、什么是GPS信号接收机?其作用是什么?它由哪几部分组成?有哪几种分类方式?GPS信号接收机:是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星信号的接收设备,称之为GPS信号接收机。
作用:①当GPS卫星在用户视界升起时,接收机能够捕获到按一定卫星截止高度角所选择的待测卫星,并能够跟踪这些卫星的运动。
组成部分:主要包括有GPS接收机及其天线,微处理器及其终端设备以及电源等。
分类方式:①按接收机的载波频率分类:单频接收机、双频接收机、双系统接收机
②按接收机的用途分类:导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机
③按接收机通道数分类:多通道接收机、序贯通道接收机、多路复用通道接收机
5、接收机天线的作用是什么?对其有何要求?有哪几种类型?
天线的作用:把来自卫星信号的能量转化为相应的电流量,并经过前置放大器送入射频部分进行频率变换,以便接收机对信号进行跟踪、处理和量测。
对天线的要求:①天线与前置放大器一般应密封为一体,以保障在恶劣的气象环境下能正常工作,并减少信号损失
②天线均应呈全圆极化。要求天线的作用范围为整个上半球,在天顶处不产生死角,以保障能同样地接收来自天空任何方向的卫星信号
③天线必须采取适当的防护与屏蔽措施(例如加一块基板),以尽可能地减弱信号的多路径效应、防止信号的干扰
④天线的相位中心与其几何中心之间的偏差应尽量小,且保持稳定。由于GPS测量的观测量,是以天线的相位中心为准的,而在作业中,天线的安置却是以其几何中心为准,所以在天线的设计中,应尽可能保持两个中心的一致性和相位中心的稳定性。
天线的类型:①单极或偶极天线②四线螺旋形或螺旋形结构天线③微波传输带型天线
④锥形天线⑤扼流圈天线
6、GPS系统的应用前景
答:①用于建立高精度的国家性大地测量控制网,测定全球性的地球动态参数
②用于建立陆地海洋大地测量基准,进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘
③用于监测地球板块运动状态和地壳形变
④用于工程测量,成为建立城市与工程控制网的主要手段
⑤用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置
1、在GPS定位中,通常采用哪两种坐标系统?
答:空间固定的坐标系统(空固系)与地球体相固联的坐标系统(地固坐标系)。
2、何为天球?天球上有哪些主要的点、线、面?
天球:是指以地球质心M为中心,半径r为任意长度的一个假想的球体。
天轴:地球自转轴的延伸称为天轴。
天极:天轴与天球的交点Pn、Ps称为天极,其中Pn称为北天极,Ps称为南天极。
天球赤道面与天球赤道:通过地球质心并与天轴垂直的平面,称为天球赤道面。该赤道面与天球相交的大圆称为天球赤道。
天球子午面与天球子午圈:包含天轴并通过地球上任一点的平面,称为天球子午面。而天球子午面与天球相交的大圆称为天球子午圈。
时圈:通过天轴的平面与天球相交的半个大圆。
黄道:地球公转的轨道与天球相交的大圆,即当地球绕太阳公转时,地球上的观测者所见到的太阳在天球上运动的轨迹。黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角,约为23.5°。
黄极:通过天球中心,且垂直于黄道面的直线与天球的交点,其中靠近北天极的交点称为北黄极,靠近南天极的交点称为南黄极。
春分点:当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时,黄道与地球赤道的交点。在天文学和卫星大地测量学中,春分点和天球赤道面,是建立参考系的重要基准点和基准面。
3、天球空间直角坐标系和天球球面坐标系是如何定义的?二者间有何关系?
天球空间直角坐标系:原点位于地球质心M;Z轴指向天球北极Pn,X轴指向春分点,Y轴垂直于XMZ平面,与X轴和Z轴构成右手坐标系统。在天球空间直角坐标系中,天体的坐标为(X,Y,Z)。