GPS测量原理与应用-总复习-总结.doc

GPS测量原理与应用-总复习-总结.doc测绘1502闻小玖第一章绪论给用户若干监测站:③用户终端:北斗导航定位接收机:基本型/通信型/(GPS卫星星座)型/指挥型设计星座:(21+3)/6当前星座:31颗6-2BDS系统的定位原理6个轨道平面,平均轨道高度20200km利用两颗地球同步卫星进行双向测距,进行距离交会得到地面控制部分(地面监控系统)用户的平面位置(高程则由地面数字高程模型得到)一个主控站:成导航电文传送到注入站;负责监测整个地面监测系统的工作6-3BDS系统的作业流程三个注入站:将主控站发来的导航电文注入发送到相应卫地面中心站→卫星1→用户→卫星1→地面中心站→用户星(l)地面中心站连续向北斗卫星发射信号,经卫星接收、五个监测站:主要任务:为主控站提供卫星的观测数据放大、变频后再播发给用户;用户设备部分(GPS接收机、数据处理软件)(2)用户终端接收到卫星信号后注入必要的测站信息,放天线单元和接收单元大变频后再将应答信号播发给两颗北斗导航卫星;(3)两颗北斗导航卫星收到用户的应答信号后,放大变频,①用L波段无线载波向GPS用户连续不断地发送导航定位再将信号送往地面中心站;信号。(4)地面中心站量测出卫星信号的到达时间后,采用距离②在卫星飞越注入站上空时,接收由地面注入站用S波段交会法求得用户的平面位置(用户的高程则是通过地面高发送到卫星的导航电文和其他有关信息,并通过GPS信号程模型获得);电路,适时地发送给广大GPS用户。(5)地面控制中心再通过卫星将计算结果告诉用户③接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令,适时地改正运行偏差或启用备用时钟。6-4BDS系统的特点①主动式定位方式(接收卫星信号,且发射应答信号),(1)定位精度高②定位速度慢,用户数量受到一定的限制?GPS相对定位精度在50km以内可达10-6,100~500km用户不能独立进行定位,计算工作必须在地面中心站内完可达10-7,1OOOkm以上可达10-9。成。?工程精密定位中,平面位置误差小于1mm③卫星少、投资小、建成快,用户设备简单(2)观测时间短④具备一定的短报文通信能力(3)测站间无需通视(4)可提供三维坐标6-5系统组成(5)操作简便空间部分(混合星座)(6)全天候作业?5颗地球静止轨道卫星(7)功能多,应用广?:个轨道面(21+3)/(27+3)/-1系统组成6-5系统建立(三步走战略)①空间部分:(2+1)第一步:建设北斗一号系统(也称北斗卫星导航试验系统)地球同步轨道卫星(东经80°~140°°赤道上空)1994年,启动北斗一号系统工程建设②地面控制部分至2003年3颗地球静止轨道卫星一个地面中心站:接收用户终端的应答信号/数据处理/分发第二步:建设北斗二号系统测绘1502闻小玖2004年,启动北斗二号系统工程建设;2012年年底,:建设北斗全球系统在日、月引力的影响下,使北天极绕北黄极以顺时针的方2009年,启动北斗全球系统建设,继承北斗有源服务和无向缓慢地旋转,在天球上北天极的运动轨迹,近似地构成源服务两种技术体制;计划2018年,面向“一带一路”沿一个以北黄极为中心,以黄赤交角为半径的小圆,这种现线及周边国家提供基本服务;2020年前后,完成35颗卫星象称为岁差。发射组网,为全球用户提供服务。瞬时平北天极(简称平北天极)/平北天极相应的天球赤道6-6/春分点:按照岁差的变化规律在天球上运动的改正后定位精度10米,,授时精度10纳秒瞬时北天极(或真北天极):观测时的北天极在日、月引力等因素的影响下,瞬时北天极绕瞬时平北天极产生旋转,大致成椭圆形轨迹,。(真天球坐标系)地球坐标系-地固系“以瞬时北天极和瞬时春分点为基准点建立的天球坐标系”随同地球自转,点位坐标不会随地球自转而变化;原点位于地球质心用于表达地面观测站的位置和处理GPS观测数据。z轴指向瞬时地球自转轴(瞬时北天极)天球坐标系-空固系x轴指向瞬时春分点与地球自转无关,用于描述卫星的运行位置和状态。:选择某一历元时刻t,以此瞬间的地球自转轴和春分点方向分别扣除此瞬间的章动值作为z轴和x轴的指向,(SiderealTime)成右手坐标系取向,坐标系原点仍取地球质心。平太阳时MT(MeanSola