gps测量原理及应用复习

1.在GPS测量定位中，多路径误差是怎样产生的？如何消弱多路径误差对GPS测量所带来的影响？ 答：经测站附近的反射物反射后的卫星信号若进入GPS接收机，就将与直接进入接收机的信号产生干涉，从而使观测值产生偏差，这就是所谓的多路径误差。

解决方法有 ① 选择合适的站址，远离信号反射物

②选择合适的接收机（装抑径板、抑径圈，抑制反射信号等）③适当延长观测时间； 2.简述GPS网的布网原则。 答：①GPS网的布设应视其目的，作业时卫星状况，预期达到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照优化设计原则进行。②GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一个或若干个独立观测环，或者附合路线形式，以增加检核条件，提高网的可靠性。③GPS网内点与点之间虽不要求通视，但应有利于按常规测量方法进行加密控制时应用。④可能条件下，新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进行联测；新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重合点数不应少于三个，且分布均匀，以便可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。⑤GPS网点，应利用已有水准点联测高程。

3.如何重建载波？其方法和作用如何？

答：在GPS信号中由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文，因而接收到的载波的相位已不在连续，所以在进行载波相位测量之前，首先要进行解调工作，设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获取载波 。重建载波一般可采用两种方法：一是码相关法，另一种是平方法 。采用前者，用户可同时提取测距信号和卫星电文，但用户必须知道测距码的结构；采用后者，用户无须掌握测距码的结构，但只能获得载波信号而无法获得测距码和卫星电文 。 4.什么是伪距单点定位？说明用户在使用GPS接收机进行伪距单点定位时，为何需要同时观测至少4颗GPS卫星？

根据GPS卫星星历和一台GPS接收机的伪距测量观测值来直接独立确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对坐标的方法叫单点定位，也叫绝对定位。

由于进行伪距单点定位时，每颗卫星的伪距测量观测值中都包含有接收机钟差这一误差，造成距离测量观测值很不准确。需要将接收机钟差作为一个未知数加入到伪距单点定位的计算中，再加上坐标三个未知数，所以至少需要4个伪距观测值，即需要同时观测至少4颗GPS卫星。

5、GPS信号的基准频率是多少？ GPS信号由哪些部分组成？各有什么作用？ 基本频率f0=10.23MHz

GPS信号包含三种成分：数据码（D码）、测距码（C/A码

和P码）、载波信号（L1和L2）

载波作用；运载其它调制信号（测距码、导航电文）、测距、测定多普勒频移 测距码作用；测距

数据码作用；卫星广播星历、卫星钟改正参数、电离层时延改正、卫星工作状态、C/A码捕获P码的信息等

6、试述GPS测量定位中误差的来源，并说明各自的定义。(以及应对方法) ①与卫星有关的误差

卫星星历误差 ：星历给出的卫星位置与实际位置之差。

卫星钟差 ：卫星钟的钟面时与准确时之差。（高精度原子钟+卫星钟改正）

相对论效应 ：卫星钟和接收机钟的运动速度不同、所处位置的地球重力位不同，导致卫星钟和接收机的频率产生变化。 ②与信号传播有关的误差

电离层折射：电磁波通过电离层时由于传播速度的变化以及传播路线弯曲所产生的折射误差 （双频观测;/模型改正,适用于单频GPS接收机，精度较低 /求差法:适用于测站距离较近，精度较低的观测 ）

对流层折射：电磁波在对流层大气中传播 时，由于不同区段的传播速度不同, 引起电 磁波传播方向改变, 并出现电磁波传播路径 弯曲的现象。 （模型改正,求差法,参数法） 多路径误差：由发射器到接收仪，经由不同长度两路径的无线电波间互相干扰形成定位误差。 （选择合适的站址;/采用抗多路径的天线;/适当延长观测时间;/数据处理 ） ③与接收机有关的误差

接收机钟误差：gps接收机天线采用高精度的石英钟。 （作为未知数处理;卫星间求一次差法） 接收机的位置误差：接收机天线相位中心相对测站标石中心位置的误差。 (正确的对中整平;采用强制对中装置（变形监测时）

天线相位中心位置的偏差：观测时相位中心的瞬时位置与理论上的相位中心位置的差别（使用相同类型的天线并进行天线定向（限于相对定位）/模型改正） ④偶然误差

7、GPS系统由哪几部分组成，并说明其作用？ GPS系统由三个部分组成：空间部分（GPS卫星）、地面监控部分和用户部分。各部分作用如下： （1）GPS卫星可连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和导航电文，并接收来自地面监控