GPS测量原理与应用-总复习-总结.doc

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GPS测量原理与应用-总复****总结
测绘测绘1502闻小玖闻小玖第一章第一章绪论绪论
系统的组成系统的组成空间部分 (空间部分(GPS卫星星座)卫 星星座)设计星座：(21+3)/6当前星座：31颗6个轨道平面，平 均轨道高度，启动北斗一号系统工程建设至 3颗地球静止轨道卫 星第二步：建设北斗二号系统第二步： 建设北斗二号系统测绘测
绘1502闻小玖闻小玖，启动北斗二号系统工程建设；年底，完 成14颗卫星第三步：建设北斗全球系统第三步：建设北斗全球 系统，启动北斗全球系统建设， 继承北斗有源服务和无源服务两 种技术体制；计划，面向 一带一路”沿线及周边国家提供基本服 务；前后，完成35颗卫星发射组网，为全球用户提供服务。
6-6定位精度10米，，授时精度10纳秒第 二章第二章坐标系统和时间系统坐标系统和时间系统
统类型坐标系统类型地球坐标系-地固系地球坐标系-地固系 随同地球自转，点位坐标不会随地球自转而变化； 用于表达地面
观测站的位置和处理 GPS观测数据。
天球坐标系-空固系天球坐标系-空固系与地球自转无关， 用于描述卫星的运行位置和状态。
轨道坐标系统轨道坐标系统用于研究卫星在其运行轨道上的 运动2•时间系统类型时间系统类型恒星时 ST (SiderealTime)平
太阳时 MT (MeanSolarTime)世界时 UT (UniversalTime)原子 时 AT (AtomicTime )谐调世界时 UTC( CoordinatedUniversalTime)
时间系统（GPST） 3•天球坐标系的定义天球坐标系的定义：：假 设地球为均质的球体，且没有其它天体摄动力的影响； 即假定地
球的自转轴，在空间的方向是固定的， 春分点在天球上的位置保 持不变。
天球空间直角坐标系天球空间直角坐标系坐标原点位于地球 质心Z轴指向天球北极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天球球面坐标系天球球面坐标系 系统定义坐标原点位于地球质心向径长度 r赤经a赤纬S点的坐
标表示（r, a, 8） 、月引力的影响 下，使北天极绕北黄极以顺时针的方向缓慢地旋转， 在天球上北
天极的运动轨迹，近似地构成一个以北黄极为中心， 以黄赤交角
为半径的小圆，这种现象称为岁差。
岁差。
瞬时平北天极（简称平北天极） /平北天极相应的天球赤道/
春分点：按照岁差的变化规律在天球上运动的改正后瞬时北天极
（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，周期
。
这种现象称为章动章动 （真天球坐标系 瞬时极天球坐标系（真天球坐标系））以瞬时北天极和瞬时春分 点为基准点建立的天球坐标系”原点位于地球质心z轴指向瞬时 地球自转轴（瞬时北天极）x轴指向瞬时春分点y轴按构成右手 坐标系取向6•历元平天球坐标系：历元平天球坐标系：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，y轴按构成右手坐标系取向， 坐标系原点仍取地球质心。
7•协议天球坐标系：协议天球坐标系：以标准历元 t0（ J地球
自转轴瞬时位置的平均位置作为地球的固定极，称为 CIO。
协议地极CTPCTS（协议地球坐标系）原点位于地球质心z轴指 向CIOx轴指向协议地球赤道面和包含 CIO与平均天文台赤道参 考点的子午面之交点y轴构成右手坐标系取向。
--Pxyz站心（左手）地平 直角坐标系站心（左手）地平直角坐标系测站 P1为原点P1点的 法线为z轴（指向天顶为正）子午线方向为 x轴（向北为正）y 轴与x、z轴垂直（向东为正），构成左手坐标系站心地平极坐标 站心地平极坐标系系--PrAh以测站P1为原点卫星s至P1的距离 r卫星s的方位角A卫星s的高度角hWGS-84世界大地坐标系： 地心地固系ECEF协议地球坐标系 、时间系统的定义 要素：（1）原点（2）时间尺度（时间单位）13•恒星时ST以春 分点为参考点，由春分点的周日视运动所定义的时间系统为恒星 时系统；对于同一历元时刻，有真春分点和平春分点之分。
因此恒星时就有真恒星时和平恒星时（岁差引起的） /地方性
（太阳时（SolarTime））以太阳为参考点，由太阳的周 日视运动来测定地球的自转周期并建立的时间计量系统以平太
阳（假设以真太阳