gps測量與數(shù)據(jù)處理參考題目與答案(編輯修改稿)
2025-07-22 14:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 效應(yīng)距離偏差改正方法主要有相對定位，模型改正，半和改正法。距離較短時可用相對定位法，距離較遠(yuǎn)或者電離層非?；钴S時應(yīng)該用模型改正或半和改正。根據(jù)不同的情況選擇合適的方法！4．名詞解釋：色散效應(yīng)，電離層改正答：復(fù)合光通過三棱鏡等分光器由于波長頻率的不同被分解為各種單色光的現(xiàn)象，叫做光的色散。電磁波信號（衛(wèi)星所發(fā)射的信號）在穿過電離層時，其傳播速度會發(fā)生變化，變化程度主要取決于電離層中的電子密度和信號頻率；其傳播路徑也會略微彎曲，從而使得用信號的傳播時間乘上真空中的光速c后所得到的距離不等于從信號源至接收機的幾何距離，對這種誤差進行的改正稱為電離層改正。第七部分 對流層延遲 多路徑誤差 其他誤差改正 主要內(nèi)容主要介紹：對流層的概況、常用的對流層延遲改正模型、提高對流層延遲改正精度的方法；GPS信號反射波的性質(zhì)、多路徑誤差的概念、消除和消弱多路徑誤差的方法和措施；簡要介紹：地球自轉(zhuǎn)改正、天線相位中心改正重點部分授：對流層延遲及其改正方法；多路徑誤差及其改正方法什么叫多路徑誤差？在GPS測量中可采用哪些方法來消除或削弱多路徑誤差？答：在GPS測量中，被測站附近的物體所反射的衛(wèi)星信號（反射波）被接收機天線所接收，與直接來自衛(wèi)星的信號（直接波）產(chǎn)生干涉，從而使觀測值偏離真值產(chǎn)生所謂的“多路徑誤差”。這種由于多路徑的信號傳播所引起的干涉時延效應(yīng)被稱做多路徑效應(yīng)。 多路徑效應(yīng)將嚴(yán)重?fù)p害GPS測量的精度，嚴(yán)重時還將引起信號的失鎖，是GPS測量中的一種重要的誤差源。要消除或削弱多路徑誤差影響可采取的方法和措施有：一）選擇合適的測站避免臨近水域；不宜選擇山坡上；注意離開高層建筑二）選擇合適的GPS接收機在天線下設(shè)置抑徑板或抑徑圈；接收機天線對極化方向相反的反射信號應(yīng)有較強的抑制能力；改進接收機的軟、硬件三）適當(dāng)延長觀測時間2. 什么叫GPS接收天線相位中心偏差？在GPS測量中可用哪些方法來消除其影響？答：GPS測量和定位時，天線對中是以接收機天線的幾何中心為準(zhǔn)的，天線的相位中心與其幾何中心在理論應(yīng)保持一致。然而，天線的相位中心實際上是隨信號輸入的強度和方向不同而變化的，即觀測時相位中心的瞬時位置（一般稱相位中心）與理論上的相位中心將不一致，這種偏差稱為天線相位中心偏差。亦可以將天線相位中心偏差分成兩部分考慮：平均相位中心與天線幾何中心的偏差和瞬時相位中心與平均相位中心的偏差。 對于前者的改正可以通過：1）采用歸心改正的方法，這種方法主要用于進行高精度單點定位以及采用不同類型的接收機天線進行相對定位時；2）對于采用同一類型的接收機天線進行相對定位時，則可通過天線指北的方法來予以消除。 而瞬時相位中心與平均相位中心的差異是隨著衛(wèi)星高度角的不同而變化，且主要表現(xiàn)在高程方向上，平面上一般忽略不計，它的差異值一般均由接收機生產(chǎn)廠家直接給出，以方便用戶使用。第八部分 利用測距碼測定衛(wèi)地距 載波相位測量 主要內(nèi)容 首先介紹用測距碼測定偽距的方法，引述測距碼測定偽距的優(yōu)點，推導(dǎo)出GPS偽距測量觀測方程；然后介紹進行載波相位測量的原因，重建載波的方法和載波相位測量原理，詳細(xì)闡述載波相位測量的實際觀測值并推導(dǎo)出載波相位測量的觀測方程重點部分授：167。、優(yōu)點、GPS偽距測量觀測方程167。 載波相位測量原理及實際觀測值、載波相位測量的觀測方程1. 在GPS系統(tǒng)是如何用測距碼來測定偽距的？答：測距碼是用以測定從衛(wèi)星至地面測站間距離的一種二進制碼序列。利用測距碼測定偽距，首先假設(shè)衛(wèi)星鐘和接收機鐘均無誤差，都能與標(biāo)準(zhǔn)的GPS時間保持嚴(yán)格同步。在某一時刻t衛(wèi)星在衛(wèi)星鐘的控制下發(fā)出某一結(jié)構(gòu)的測距碼，與此同時接收機則在接收機鐘的控制下產(chǎn)生或者說復(fù)制出結(jié)構(gòu)完全相同的測距碼（簡稱復(fù)制碼）。由衛(wèi)星所產(chǎn)生的測距碼經(jīng)△t時間的傳播后到達接收機并被接收機所接收。由接收機所產(chǎn)生的復(fù)制碼則經(jīng)過一個時間延遲器延遲時間τ后與接收到的危險能夠信號進行比對。如果這兩個信號尚未對齊，就調(diào)整延遲時間τ，直至這兩個信號對齊為止。此時復(fù)制碼的延遲時間τ就等于衛(wèi)星信號的傳播時間△t，將其乘以真空中的光速c后即可得衛(wèi)星至地面的距離ρ：ρ=τc=△tc。由于衛(wèi)星鐘與接收機鐘不同步，以及信號在傳播過程中受到大氣層的影響使得V≠c，所以求得的距離ρ并不等于衛(wèi)星到地面測站的實際距離，故將其稱為偽距。 2. 在全球定位系統(tǒng)中為何要用測距碼來測定偽距？答：全球定位系統(tǒng)采用測距碼來進行偽距測量，而不采用其他手段（如脈沖法），這是因為用測距碼來測定偽距具有以下幾個優(yōu)點： 1）易于將微弱的衛(wèi)星信號提取出來。衛(wèi)星信號的發(fā)射功率有限，很容易被一些干擾信號（如電視臺、移動電話臺、微波中繼站等）所掩蓋，衛(wèi)星信號的強度一般只有這些噪聲信號強度的萬分之一或更低。只有依據(jù)偽距碼的獨特結(jié)構(gòu)，才能將衛(wèi)星信號從噪聲中提取出來； 2）可提高測距精度。用測距碼進行相關(guān)處理所獲得的偽距觀測值可以視為用積分間隔中的每個碼分別測距，然后將測得的結(jié)果取平均后所獲得的均值，其精度顯然要高于脈沖法測距的精度； 3）便于用碼分多址技術(shù)對衛(wèi)星信號進行識別和處理。接收機接受信號時，衛(wèi)星信號會連同噪聲一起進入每個通道。但接收機在每個通道都規(guī)定了所觀測衛(wèi)星的PRN號，因此相應(yīng)通道只產(chǎn)生相對應(yīng)衛(wèi)星的復(fù)制碼，而其他衛(wèi)星的測距碼及噪聲與該復(fù)制碼可視為相互正交，相關(guān)系數(shù)的影響趨于零。這樣就可以將其他衛(wèi)星信號及噪聲分離出去。因此讓每個通道皆產(chǎn)生與需要觀測的衛(wèi)星相同的測距碼，就能同時對視場中的n顆衛(wèi)星分別進行偽距觀測，從而方便地實現(xiàn)對衛(wèi)星信號的識別和處理； 4）便于對系統(tǒng)進行控制和管理。采用測距碼后，美國國防部可以通過公開某種碼的結(jié)構(gòu)或?qū)δ撤N碼結(jié)構(gòu)進行保密來對用戶使用該系統(tǒng)的程度加以控制。3. 寫出偽距測量的觀測方程并詳細(xì)闡述
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