GPS定位原理与应用练习.docx

《GPS 定位原理及应用》练****第一章 绪论1、GPS 的含义?与经典大地测量相比,GPS 有何特点?①选点灵活,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。2、GPS 卫星的作用是什么?什么叫“定位星座”?什么叫“卫星星历”?定位星座:在用GPS卫星进行导航定位时,为了求得测站的三维位置,必须观测4颗GPS卫星,称之为定位星座所谓“卫星星历”是一系列描述卫星运动及其轨道的参数。3、GPS 系统由哪几部分组成?地面监控系统由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?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GPS 工作卫星的地面系统,目前主要由分布在全球的 5 个地面站组成,其中包括一个主控站、三个信息注入站和五个卫星监测站。主控站:收集、处理本站和监测站收到的全部资料,编算出每颗卫星的星历和 GPS 时间系统,将预测的卫星星历、钟差、状态数据以及大气传播改正编制成导航电文传入到注入站。注入站:将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器中。监测站:为主控站提供卫星的观测数据。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。②对所接收到的 GPS 信号具有变换、放大和处理的功能,以便测量出 GPS 信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出 GPS 卫星所发射的导航电文,实时地计算出测 站的三维位置,甚至三维速度和时间,从而实现导航和定位。组成部分:天线(前置放大器);信号处理器;微处理器;用户信息传输;精密振荡器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(Navigation)型接收机;测地(Survey)型接收机;授时(Time)型接收机3)按接收机的通道数分类:多通道接收机;序贯通道接收机;多路复用通道接收机4)按接收机的工作原理分类:码相关型接收机;平方型接收机;混合型接收机5、接收机天线的作用是什么?对其有何要求?有哪几种类型?1)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2)对天线的要求:◆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;◆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;◆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;◆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。3)天线的类型 :◆单极或偶极天线;◆四线螺旋形或螺旋形结构天线;◆微波传输带型天线:常简 称为微带天线;◆锥形天线;◆带扼流圈的振子天线:简称为扼流圈天线6、我国北斗系统的星座是如何分布的?北斗系统的星座分布:2 颗地球静止同步卫星(800E 和 1400E,赤道角距约 60°)和一颗在轨