第一篇 《GPS定位原理与应用》习题集
一、名词解释
一、名词解释
I、卫星星历:是描述卫星运行轨道的信息。
2、天线高:指天线的相位中心至观测点标志中心顶面的垂直距离。
3,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。
4、开普勒第一定律:卫星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与地球的月 心相重合。这一定律表明，在中心引力场中，卫星绕地球运行的轨道面，是一个通过划 球质心的静止平面。
5、同步环:由多台接收机同步观测的结果所构成的闭合环称为同步环。6、多路朽 效应:在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收衫 天线，这就将和直接来自卫星的信号(直接波)产生干涉，从而使观测值偏离真值产且 所谓的多路径误差。这种山于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称为多路径效 应。
7、周跳:在接收机跟踪GPS卫星进行观测的过程中，常常山于多种原因(例如接 收机天线被阻挡、外界噪声信号的千扰等)，可能使载波相位观测值中的9周数不正确 但其不足1整周的小数部分仍然是正确的，这种现象成为整周变跳，简称周跳。 8、绝对定位:利用GPS卫星和用户接收机间的距离观测值直接确定用户接收机天 线在在WGS-84坐标系中相对地球质心的绝对位置。
9,恒星时:以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间，称为恒星 时。恒星时是地方时。
10、卫星的无摄运动:卫星在轨运动受到中心力和摄动力的影响。假设地球为匀质 球体，其对卫星的引力称为中心力(质量集中于球体的中心)。中心力决定着卫星运动的 4本规律和特征，此时卫星的运动称为无摄运动，山此所决定的卫星轨道可视为理想的 轨道，又称卫星的无摄运动轨道。
11,精密星历:是一些国家的某些部门，根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测 资料，应用与确定预报星历相似的方法，而计算的卫星星历。它可以向用户提供在用户 观测时间的卫星星历，避免了预报星历外推的误差。 12、相对定位:用两台或多台接收机分别安置在基线的两端，并同步观测相同的GPS 卫星，以确定4线端点在协议地球坐标系中的相对位置或4线向量的定位方法。
13、星历误差:卫星的在轨位置由广播星历或精密星历提供，山星历计算的卫星位置与其实际位置之差，称为卫星星历误差。
14,重复观测边:同一系线边，若观测了多个时段(>-2)，则可得到多个从线边长。 这种具有多个独立观测结果的幕线边，称为重复边。
15,异步环:在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测琴线向量， 则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。
16、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。
17、间隙段: GPS卫星的星座，在个别地区仍可能在其一短时间内(例如数分钟)只
能观测到4颗图形结构较差的卫星，而无法达到必要的定位精度。这种时间段称为间隙 段。 18, 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。
19、岁差: 在日月引力和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运
行时，自转轴的方向不再保持不变，从而使春分点在赤道上产生缓慢的西移，这种现象 在天文学中称为岁差。
20、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。 21、时圈: 通过天轴的平面与天球相交的半个大圆。
22、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r, Y轴垂直于XMZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系统。 23、地心空间
直角坐标系: 原点。与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平子午面 与地球赤道的交点E. Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。
24、地心大地坐标系: 地球椭球的中心与地球质心重合，椭球的短轴与地球自转轴 相合，大地纬度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度L为过地面点 的椭球子午面与格林尼治平大地子午面之间的夹角，大地高H为地面点沿椭球法线至椭球面的距离。
25、极移: 地球自转轴相对地球体的位置并不是vl定的，地极点在地球表面上的位 置是随时间而变化的。这种现象称为地极移动，简称极移。
26、站心赤道直角坐标系: 以测站为原点建立与球心空间直角坐标系相应坐标轴平 行的坐标系叫做站心赤道直角坐标系。
27、站心地平直角坐标系:以测站(P1)为原点，P1点的法线为:轴(指向天顶 为正)，以子午线方向为x轴(向北为正)，Y轴与X, z轴垂直(向动为正)),
28, WGS-84大地坐标系:WGS-84(World Geodetic System, 1984年)是美国国防部 研制确定的大地坐标系，其坐标系的几何定义是:原点在地球质心，Z轴指向BIH 1984. 0
定义的协议地球极(CTP)方向，X轴指向BIH1984. 0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴
与Z, X轴构成右手系。
29, 1980国家大地坐标系(C80坐标系):是参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地
球质心指向地极原点.〕YD1968. 0的方向;大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子
午面，X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度。方向，Y轴与Z, x轴成右手坐 标系。
30、协调世界时(UTC):一种以原于时秒长为AL础，在时刻上尽量接近于世界时的 一种折衷的时间系统，这种时间系统称为协调世界时(UTC)，或简称协调时。协调世界 时的秒长严格等于原子时的秒长，采用闰秒(或跳秒)的办法使协调时与世界时的时刻相 接近。
31, GPS时((GPST):为了精密导航和定位的需要，全球定位系统((GPS)建立了专用 的时间系统，称为GPS时。GPS时属原子时系统，其秒长与原子时相同，但与国际原子 时具有不同的起点。GPST与TAI在同一瞬间均有一常量偏差，其间关系为 TAI一GPST=19(s)
32、开普勒第二定律:卫星的地心向径，即地球质心与卫星质心间的距离向量，在 相同的时间内所扫过的面积相等。
33、预报(广播)星历:预报星历，是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递
给用户的，用户接收机接收到这些信号，经过解码便可获得所需要的卫星星历，所以这 种星历也叫作广播星历。卫星的预报星历，通常均包括相对某一参考历元的开普勒轨道 参数和必要的轨道摄动改正项参数。
34、广域差分GPS系统:为了在一个广阔的地区提供高精度的GPS差分服务，将多
个4准站组网。各从站并不单独地将自己所求得的距离改正数播发给用户，而是将它们 送住广域差分GP5网的数据处理中心进行统一处理，以便将卫星星历误差，大气传播延 迟误差分离开来。然后再将各种误差估值播发给用户，山用户分别进行改正。这种差分 GPS系统称为广域差分GPS系统，简称WADGPS,
35、相对论效应:是由于卫星钟和接收机钟所处的状态(运动速度和重力位)不同 而引起卫星钟和接收机钟之间产生相对钟误差的现象。
36、大气折射:对于GPS而言，卫星的电磁波信号从信号发射天线传播到地面GPS 接收机天线，其传播路径并非真空，而是要穿过性质与状态各异、且不稳定的大气层， 使其传播的方向、速度和强度发生变化，这种现象称为大气折射。
37、观测时段:测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段，称为观 测时段，简称时段。
38、独立观测环:山独立观测所获得的琴线向量构成的闭合环，简称独立环。 39、天线信号通道:当GPS接收机的天线同时接收多颗GPS卫星的信号，必须首先 把这些信号分隔开来，以实现对各卫星信号的跟踪、处理和最测，具有这样功能的器件 称为天线信号通道。
40、多通道接收机:所谓多通道接收机，即具有多个卫星信号通道，而每个通道只 连续跟踪一个卫星信号的接收机。所以，这种接收机也称连续跟踪型接收机。
41、序贯通道接收机:这种接收机通常只具有1-2个通道。这时为了跟踪多个卫 星信号，它在相应软件的控制下，按时序依次对各个卫星信号进行跟踪和量测。由于对 所测卫星依次最测一个循环所需时间较长(> 20ms)，所以其对卫星信号的跟踪是不连续 的。
42、多路复用通道接收机:这种接收机通常只具有1-2个通道。这时为了跟踪多 个卫星信号，它在相应软件的控制下，按时序依次对各个卫星信号进行跟踪和量测。山 于对所测卫星依次量测一个循环所需时间较短(<20ms)，所以其对卫星信号的跟踪是连 续的。
43, GPS相对定位的作业模式 所谓GPS相对定位的作业模式，亦即利用GPS确定观测站之间相对位置所采用的作 业方式。它与GPS接收设备的软件和硬件密切相关。同时，不同的作业模式因作业方法、 观测时间和应用范围的不同而有所差异。 44、坐标联测点
GPS网平面坐标系统转换，通常是采用坐标联测来实现的。所谓坐标联测，即采用 GPS定位技术，重测部分地面网中的高等级国家控制点。这种既具有WGS-84坐标系下的 坐标，又具有参考坐标系下的坐标的公共点，称为GPS网和地面网的坐标联测点(简称 坐标联测点)。坐标联测点是实现坐标转换的前提。 45、高程联测点
利用GPS直接测定的高程是GPS点在WGS-84坐标系中的大地高，而实际工作中通 常需要的是正常高，为实现高程系统的转换，在布设GPS网时，需采用几何水准方法联