GPS最全复习题答案.docx

GPS最全复习题答案 错误 ! 未找到引用源。 试说明 GPS全球定位系统的组成以及各个部分的作用。 空间星座部分： GPS卫星星座由24颗（3 颗备用）卫星组成，分布在 6 个轨道内，每个轨道4 颗 1 ）接收和存储由地面监控站发来的导航信息， 接收并执行监控站的 控制指令。 ）利用卫星上的微处理机，对部分必要的数据进行处理。 ）通过星载的原子钟提供精密的时间标准。 ）向用户发送定位信息。 ）在地面监控站的指令下， 通过推进器调整卫星姿态和启用备用卫星。 地面监控部分：地面监控部分由分布在全球的 5 个地面站组成，包括 5 个监测站，1 个主控站，3 个信息注入站。 监测站：对 GPS卫星进行连续观测，进行数据自动采集并监测卫星的工作状况。 主控站：协调和管理地面监控系统，主要任务：根据本站和其它监测站的观测资料，推算编制各卫星星历、卫星钟差和大气修正参数，并将数据传送到注入站；提供全球定位系统时间基准；各监测站和 GPS卫星原子钟，均应与主控站原子钟同步，测出其间的钟差，将钟差信息编入导航电文，送入注入站；调整偏离轨道的卫星，使之沿预定轨道运行；启用备用卫星代替失效工作卫星。注入站：在主控站控制下，将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和其它控制指令等，注入到相应卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。 用户设备部分：由 GPS接收机硬件和数据处理软件以及微处理机和终 错误 ! 未找到引用源。 端设备组成。 GPS接收机硬件主要接收 GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定信 息及观测量，并经简单数据处理而实现实时导航和定位。GPS软件主要对 观测数据进行精加工，以便获得精密定位结果。 试说明我国北斗导航卫星系统与 GPS的区别 1）使用范围不同。 “北斗一号”是区域卫星导航系统，只能用于中国及其周边地区，而GPS 是全球导航定位系统，在全球的任何一点只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能 接收到三维坐标数据。 2）卫星的数量和轨道是不同的。 “北斗一号”有3颗，位于高度近3.6 万千米的地球同步轨道。 3）定位原理不同。 “北斗一号”是用户首先发射要求服务的信号，通过卫星转发至地面控制中心地 面控制中心计算出用户机的位置后再通过卫星答复用户，而 GPS只需要4个卫星的 位置信息，由用户接收机解算出三维坐标，由于“北斗一号”本身是二维导航系 统，仅靠2颗星的观测信号尚不能定位，观测信号的获得需要具转发或收发 信号功能，而通信功能是GPS不具备的。 简述地球人造卫星轨道运动所受到的各种摄动力 ①地球引力场摄动力 : 地球体的非球性及其质量分布不均匀而引起的作力 ②日月引力 : 日月引力引进的卫星位置摄动主要表现为一各长周期摄动 ③太阳光压力 : 卫星在运行中将直接或间接受太阳光辐射压力的影响而使 轨道产生摄动 错误 ! 未找到引用源。 ④其他摄动力 固体潮及海洋潮汐摄动: 固体潮和海洋潮汐将改变地球重力位对卫星产 生摄动加速度 Z b 大气的摄动力: 大气阻力对低轨道卫星特别敏感 卫星 近地点 轨道平面 试画图并用文字说明开普勒轨道 6 参数（轨道根数） 0 过近地点时刻 r t 升交点赤经Ω 赤道面 地心 ω近地点角距 o 轨道倾角 i 春分点 Y i 轨道倾角 X Ω升交点赤经 升交点 长半径 a 轨道椭圆中心 偏心率 e 长半径 近地点角距ω e 轨道偏心率 卫星过近地点的时刻 t 0 试述伪随机噪声码测距原理 卫星发射的测距码信号经过 t 秒传播后到达接收机时，接收机在自己的时钟控制下产生一组结构完全相同的测距码—复制码，并通过延时器使其延迟时间 t ’将这两组测距码进行相关处理直到自相关系数 R（t ’）=1,使接收机所产生的复制码与接收到的 GPS卫星测距码完全对齐，此时 t ’ =t. 卫星至接收机的距离为 t 与 c 的积。试述 C/A 码和 P 码的产生过程及特点 1）C/A 码：是由两个10级反馈移位寄存器组合而产生。 特点：码长较短，易于捕获，通过捕获C/A码所得信息，可以方便捕获P码（捕 获码）；码元宽度较大，精度较底（粗捕获码）。 2）P 码：产生的原理与C/A 码相似，但更复杂。发生电路采用的是两组各 错误 ! 未找到引用源。 由12级反馈移位寄存器构成。 特点：多通过 C/A 码捕获，码长更短，周期长，精度高，用于较精密导航和定位（精码）。 试述导航电文的组成格式 导航电文是二进制码，依规定格式组成，按帧向外播送。每帧电文含有1500比特，播送速度50bit/s ，每帧播送时间 30s。每帧导航电文含5子帧，每子帧含10字，每字30比特，每子帧300比特，播发时间6s。子帧4、5各含25页。子帧1、2、3和子帧 4、5的每页构成一个主帧。主帧中1、2、3的内容每小时更新一次，4、5的内容