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1第一章1,GPS全球定位系统的参数：基本的卫星数为21+3，卫星轨道面的个数为6，卫星高度为20200Km,轨道倾角为55，运行周期为11h58min，频率为1575.42MHZ和1227.60MHZ2,北斗系统的特点优点：1，卫星数量少，投资小，用户设备简单价廉2，能实现一定区域的导航定位3，具有短信通信功能4，能使用户测定自己的点位坐标缺点：1不能覆盖两级地区，赤道附近定位精度差2只能二维主动式定位3用户的数量受到一定的限制第二章1坐标系统是由原点位置、3个坐标轴的指向和尺度所定义，根据坐标轴指向的不同，可划分为两大类坐标系：天球坐标系和地球坐标系.2天球坐标系：在天上—与地球自转无关—卫星专用品。地球坐标系：在地上—同地球自转—地面观测站专用品。3采用空间直角坐标系转换（选择）不管采用什么形式，坐标系之间通过坐标平移、旋转和尺度转换，可以将一个坐标系变换到另一个坐标系去。在一个坐标系中，一组具体的参数值（坐标值）只表示唯一的空间点位，一个空间点位也对应唯一的一组参数值（坐标值）。4WGS-84坐标系和我国大地坐标系.（简单了解其不同与熟悉其基本参数）国家大地坐标系1）1954年北京坐标系（BJ54旧）坐标原点：前苏联的普尔科沃。参考椭球：克拉索夫斯基椭球。平差方法：分区分期局部平差。存在的问题：（1）椭球参数有较大误差。（2）参考椭球面与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性倾斜。（3）几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一。（4）定向不明确。2)1980年国家大地坐标系（GDZ80）坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。参考椭球：1975年国际椭球。平差方法：天文大地网整体平差。特点：（1）采用1975年国际椭球。（2）参心大地坐标系是在1954年北京坐标系基础上建立起来的。（3）椭球面同似大地水准面在我国境内最为密合，是多点定位。（4）定向明确。（5）大地原点地处我国中部。（6）大地高程基准采用1956年黄海高程。3）.新1954年北京坐标系（BJ54新）新1954年北京坐标系（BJ54新）是由1980年国家大地坐标（GDZ80）转换得来的。坐标原点：陕西省泾阳县永乐镇。参考椭球：克拉索夫斯基椭球。2平差方法：天文大地网整体平差。BJ54新的特点：（1）采用克拉索夫斯基椭球。（2）是综合GDZ80和BJ54旧建立起来的参心坐标系。（3）采用多点定位。但椭球面与大地水准面在我国境内不是最佳拟合。（4）定向明确。（5）大地原点与GDZ80相同，但大地起算数据不同。（6）大地高程基准采用1956年黄海高程。（7）与BJ54旧相比，所采用的椭球参数相同，其定位相近，但定向不同。（8）BJ54旧与BJ54新无全国统一的转换参数，只能进行局部转换。4）2000国家大地坐标系——三维地心坐标系国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的4个基本参数的定义。2000国家大地坐标系的原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心；2000国家大地坐标系的Z轴由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历元为1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转。地方坐标系地方参考椭球——国家参考椭球地方参考椭球的“中心、轴向、扁率”与国家参考椭球相同，独独长半径有改正量。第三章作用在卫星上的力卫星轨道轨道理论地球倾心的引力人卫正常轨道人卫正常轨道理论（二体问题）摄动力形状摄动力日、月引力大气阻力光压力其它作用力轨道摄动人卫正常摄动理论总和人卫真实轨道人卫轨道理论1，地心引力单纯的考虑卫星只受地心引力的影响，进而研究卫星相对地球的运动——二体问题（天体力学）。——近似描述。——可以得到卫星运动的严密分析解。二体问题：研究两个质点在万有引力作用下的运动规律问题称为二体问题。卫星大地测量中的二体问题简化1）必须在惯性系下考虑问题。如果是在非惯必性系下，则必须将非惯性系的摄动力作为摄动来考虑；2）卫星作为质点。卫星的体积小，与其到地球的距离相比，可忽略不计，即卫星可作为质点计。3）地球作为质点。地球可分成均质地球和非均质地球两部分。32，无摄运动无摄运动轨道参数中文名称符号意义轨道平面倾角i决定轨道平面的空间位置升交点赤经Ω轨道椭圆的长半径a决定轨道椭圆的大小轨道椭圆的偏心率e决定轨道椭圆的形状近地点角距（幅角）ω决定近地点在轨道椭圆上的位置——定向真近点角V决定卫星在轨道上的瞬时位置3摄动力在考虑摄动力后，卫星的受摄运动的轨道参数不再保持为常数，而是随时间变化的轨道参数4卫星星历是描述卫星运动轨道的信息。也可以说，卫星星历就是一组对应某一时刻的轨道根数及其变率。也就是说，有了卫星星历就跟跑步时有了“计步器”一样，可以计算任一时刻的卫星位置及其速度。卫星星历=预报星历+后处理星历第四章1导航电文用户用来定位和导航的数据基础，采用二进制的形式，基本单位是主帧，一个主帧包括5个子帧，其中1、2、3子帧内容每小时更新一次，4、5子帧内容仅在卫星注入新的导航数据后才得到更新遥测码：位于各子帧的开头，用来表明卫星注入数据状态转换码：位于每个子帧的第二个字码，提供帮助用户从所捕获的c/A码转换到捕获P码的Z计数第二数据块：描述卫星运行及其轨道包含的三参数有开普列六参数、轨道摄动九参数、时间二参数第三数据块：包括所有GPS卫星的历书数据解调的定义：在无线电通信技术中，为了有效地传播信息，都是将频率较低的信号加载在频率较高的载波上，此过程称为调制。2GPS使用两种载波：L1载波：fL1=154×f0=1575.42MHz,波长λ1=19.032cm,L2载波：fL2=120×f0=1227.6MHz,波长λ2=24.42cm。选择这两个载波的目的是：——测量出或消除掉由于电离层而引起的延迟误差。3伪随机噪声码随机噪声码的特点：这种码元幅度的取值完全无规律的码序列，它是一种非周期序列，无法复制。特性是其自相关性好。伪随机噪声码：有与随机码相类似的良好自相关性，又是一种结构确定，可以复制的周期性序列。4模二运算01110111000045GPS测距码C/A码P码码元10232.35×19（14）码元宽度0.98μs相当于293.1m0.098μs相当于29.3m周期1ms约7天第五章1伪距定位，采用距离交会的方法求定接收机天线所在点的三维坐标。2为什么要采用码相关技术来确定伪距???（p60总结）3载波相位测量的优点1）信号量测精度优于波长的1/1002）载波波长（L1=19cm,L2=24cm)比C/A码波长(C/A=293m)短得多3）所以，GPS测量采用载波相位观测值可以获得比伪距（C/A码或P码）定位高得多的成果精度。4整周跳变（重点）定义：卫星信号失锁，使接收机的整周计数不正确，但不到一整周的相位观测值仍是正确的。这种现象称为周跳。产生原因：(选择)1）建筑物或树木等障碍物的遮挡2)电离层电子活动剧烈3)多路径效应的影响4)卫星信噪比(SNR)太低5)接收机的高动态6)接收机内置软件的设计不周全修复方法：（选择）1）屏幕扫描法2）高次差或多项式拟和法3）在卫星间求差法4）用双频观测值修复周跳5）根据平差后的残差发现和修复整周跳变5精度因子(p69)*6静态相对定位（区别一次、二次、三次差的不同）一次差：价格观测值直接相减的过程叫求一次差。所获得的结果被当做虚拟滚册子叫做载波相位观测值的一次差或单差。（接收机之间）二次差：对载波相位观测值的一次差分观测值继续求差，所得的结果任然可以被当做虚拟观5测值叫做载波相位的二次差或双差。（卫星之间）三次差：对二次差继续求差称为求三次差。所得结果叫载波相位观测值的三次差或三差。（接收机、卫星、历元间）7美国的GPS政策SA：有选择可用性技术2AS：反电子欺骗技术针对对SA和AS采取的措施（p76详细）1）应用p-w技术和L1与L2交叉相关技术，使L2载波相位观测得到恢复，其精度与使用P码相同2）研制能通视接收GPS和GLONASS信号的接收机。3）发展DGPS和WADGPS差分GPS系统4）建立独立的GPS卫星测轨系统5）建立独立的卫星导航与定位系统，尽管可以完全摆脱对美国GPS的依赖，但是这是一项技术复杂、耗资巨大的工程，对于经济和技术尚在发展的国家来说将是困难的。8差分GPS定位目的：消除公共误差、提高定位精度9广域差分GPS的基本思想对GPS观测量的误差源加以区分，并单独对每一种误差源分别加以“模型化”，然后将计算出的每一误差源的数值，通过数据链传输给用户，以对用户GPS定位的误差加以改正，达到削弱这些误差源，改善用户GPS定位精度的目的10广域差分系统的特点1）中心站、监测站与用户站的站间距离从100KM增加到2000KM，定位精度不会明显的下降，就是说，WADGPS中用户的定位精度对空间距离的敏感程度比LADGPS低的多2）在大区域内建立WADGPS网，需要的监测站数量很少，投资自然减小，比LADGPS具有更大的经济效益。3）WADGPS系统是一个定位精度均匀分布的系统，覆盖范围内任意地区定位精度相当，而且定位精度较LAIGPS高。4）WADGPS的覆盖区域可以扩展到LADGPS不易作用的地域，如远洋、沙漠、森林等5）WADGPS使用的硬件设备及通信工具昂贵，软件技术复杂，运行和维持费用较LADGPS高得多，而且WADGPS的可靠性与安全性可能不如单个的LADGPS。第六章1导航的定义：所谓导航，就是引导航行的意思；也就是确定航行体运动到什么地方和向那个运动的意思。起源于航海，发展于航空，辉煌与航天。2导航的首要问题;就是确定航行体的即时位置。导航是一种广义的动态定位。3GPS导航能提供：全天候、全球性的测量运动载体的七维状态参数、三维姿态参数。4GPS导航就是广义的GPS动态定位。主要的方法有：（选择）（1）单点动态定位（2）实时差分动态定位（3）后处理差分动态定位5测速（判断）：利用GPS信号测得运动载体的运动速度。本质：利用GPS信号进行的速度测量，是基于站星距离的测量。6授时+守时7GPS卫星安装4台原子钟。GPS时间和世界协调时（UTC）之差保持在±１us以内。6第七章1、GPS测量误差的分类（*）解答+判断1）卫星部分：星历误差；钟误差；相对论效应2）电离层；对流层；多路径效应3）信号接收：钟的误差；位置误差；天线相位中心变化4）其他影响：地球潮汐；负荷潮2、目前减弱多路径效应影响的措施。1）安置接收机天线的环境，应避开较强的反射面。2）选择造型适宜且屏蔽良好的天线等。3）适当延长观测时间，削弱多路径效应的周期性影响。4）改善GPS接收机的电路设计，为了减弱多路径效应的影响。5）建立适当的改正模型。第八章1GPS网本质：GPS网采用GPS定位技术建立的测量控制网。由GPS点和基线向量构成。GPS网的观测值：GPS基线向量。GPS基线向量在GPS网中的作用:建立点间的相互关系。布设GPS网的最终目的:以一定的质量水平，确定网中点在某一坐标参照系下的坐标。2网的施测过程GPS网施测的基本外业观测单元——由多台GPS接收机进行同步观测的时段。——每进行一个时段的同步观测，就生成一个由同步观测基线所组成的同步图形。——待测点多余接收机数量，采取逐步推进的作业方法，通过多个时段的同步观测来完成对网中所有点的测量，最终的GPS网由这些同步图形组成。3~63GPS测量技术设计的一般原则；4GPS网的图形设计点连式；边连式；网连式；边点混合式；三角锁链接；导线网形连接；星形布设5GPS测量技术设计书和技术总结书的编写方法任务来源及工作量；测区概况；布网方案；选点与埋标；观测；数据处理；完成任务的措施6GPS测量的外业工作和数据预处理7GPS测量的作业模式经典静态定位模式；快速静态定位；准动态定位；往返式重复设站；动态定位；实时动态测量第九章1GPS数据处理基本流程：数据采集→数据传输→预处理→基线解算→GPS网平差1、GPS卫星星座配置有（24）颗在轨卫星。2、信号传播过程中引起的误差主要包括大气折