《GPS卫星测量原理与应用》求取 ⇩

目录1

第一章 导引1

1.1 GPS的发展由来及其特点1

1.1.1 GPS的发展由来1

1.1.2 GPS的特点2

1.2 利用GPS的限制与相应措施4

1.2.1 美国对利用GPS的限制政策4

1.2.2 用户摆脱SA政策限制的措施4

1.3 GPS的组成概况5

1.3.1 空间星座部分6

1.3.2 地面监控部分9

1.3.3 用户设备部分10

第二章 GPS测量的坐标系统与时间系统11

2.1 坐标系统的类型11

2.2 协议天球坐标系11

2.2.1 天球的基本概念11

2.2.2 天球坐标系12

2.2.3 岁差与章动的影响13

2.2.4 协议天球坐标系的定义和换算14

2.3 协议地球坐标系16

2.3.1 地球坐标系16

2.3.2 地极移动与协议地球坐标系18

2.3.3 协议地球坐标系与协议天球坐标系的转换20

2.4.1 地球参心坐标系21

2.4 地球坐标系的其它表达形式21

2.4.2 站心坐标系23

2.5 大地测量基准及其转换24

2.5.1 经典大地测量基准24

2.5.2 卫星大地测量基准27

2.6 时间系统28

2.6.1 时间的有关概念28

2.6.2 世界时系统29

2.6.3 原子时30

2.6.4 力学时31

2.6.5 协调世界时32

2.6.6 GPS时间系统32

3.1.1 卫星轨道在GPS测量中的意义34

3.1.2 影响卫星轨道的因素及其研究方法34

第三章 卫星运动的基础知识及GPS卫星的坐标计算34

3.1 概述34

3.2 卫星的无摄运动35

3.2.1 卫星运动的开普勒定律36

3.2.2 无摄卫星轨道的描述38

3.2.3 真近点角fs的计算39

3.2.4 卫星的瞬时位置41

3.2.5 卫星的运动速度43

3.3 卫星的受摄运动47

3.3.1 卫星运动的摄动力47

3.3.2 地球引力场摄动力的影响49

3.3.4 太阳光压的影响51

3.3.3 日月引力的影响51

3.4 GPS卫星的星历52

3.4.1 预报星历52

3.4.2 后处理星历53

3.5 GPS卫星的坐标计算53

3.5.1 升交点经度的计算54

3.5.2 在协议地球坐标系中GPS卫星位置的计算55

第四章 电磁波的传播及GPS卫星的信号57

4.1 电磁波传播的基本概念57

4.1.1 电磁波及其参数57

4.1.2 电磁波的传播速度与大气折射58

4.2.1 大气的结构及性质60

4.2 大气层对电磁波传播的影响60

4.2.2 对流层的影响和改正61

4.2.3 电离层的影响和改正64

4.3 GPS卫星的码信号68

4.3.1 GPS卫星信号及其作用68

4.3.2 码与码的产生70

4.3.3 GPS的测距码73

4.4 GPS卫星的导航电文（数据码）75

4.4.1 导航电文及其格式75

4.4.2 导航电文的内容75

4.5 GPS卫星信号的构成76

4.5.1 卫星的载波信号与调制76

4.5.2 卫星信号的解调78

5.1 GPS定位的方法与观测量79

5.1.1 定位方法的分类79

5.1.2 观测量的基本概念79

第五章 GPS定位的观测量、观测方程及误差分析79

5.2 测码伪距观测方程81

5.3 测相伪距观测方程82

5.3.1 卫星载波信号的相位与传播时间82

5.3.2 测相伪距观测方程84

5.4 观测方程的线性化86

5.4.1 测码伪距观测方程的线性化86

5.4.2 测相伪距观测方程的线性化87

5.5.1 误差的分类88

5.5 观测量的误差来源及其影响88

5.5.2 与卫星有关的误差89

5.5.3 卫星信号的传播误差90

5.5.4 与接收设备有关的误差93

5.5.5 其它误差来源94

第六章 GPS绝对定位原理97

6.1 绝对定位方法概述97

6.2 伪距法定位的原理98

6.2.1 测码伪距绝对定位法98

6.2.2 测相伪距绝对定位法101

6.3 观测卫星的几何分布及其对绝对定位精度的影响104

6.3.1 绝对定位精度的评价104

6.3.2 卫星分布的几何图形对精度因子的影响106

7.1 相对定位方法概述109

7.1.1 静态相对定位法109

第七章 GPS相对定位原理109

7.1.2 动态相对定位法111

7.2 静态相对定位的观测方程112

7.2.1 基本观测量及其线性组合112

7.2.2 单差观测方程113

7.2.3 双差观测方程115

7.2.4 三差观测方程116

7.2.5 准动态相对定位的观测方程117

7.3 动态相对定位的观测方程118

7.4.1 观测方程的线性化及平差模型120

7.4 相对定位的单基线平差模型120

7.4.2 观测量线性组合的相关性126

7.5 整周待定值的确定方法与周跳分析128

7.5.1 整周待定值及其确定方法概述128

7.5.2 确定整周待定值的经典静态相对定位法129

7.5.3 确定整周待定值的交换接收天线法130

7.5.4 确定整周待定位的P码双频技术131

7.5.5 确定整周待定值的马吉尔配适滤波法137

7.5.6 周跳分析138

7.6 GPS卫星网的整体平差原理140

7.6.1 整体平差方法概述140

7.6.2 基线向量网的平差模型141

7.6.3 平差结果的精度评定145

第八章 GPS测量的实施148

8.1 概述148

8.2 GPS网的技术设计148

8.2.1 测量的精度标准149

8.2.2 网的图形设计150

8.2.3 网的基准设计151

8.3 选点与建立标志152

8.3.1 选点工作152

8.3.2 点位标志的建立153

8.4 GPS测量的观测工作153

8.4.1 观测计划的拟定154

8.4.2 仪器的选择与检验156

8.4.3 观测工作157

8.5 GPS相对定位的作业模式159

8.5.1 静态相对定位模式160

8.5.2 快速静态相对定位模式160

8.5.3 准动态相对定位模式161

8.5.4 动态相对定位模式161

8.6 观测成果的外业检核162

8.6.1 外业观测数据的评价标准162

8.6.2 外业观测成果的检核内容163

8.7 观测数据的测后处理过程164

8.7.1 观测数据的预处理164

8.7.2 平差计算165

8.7.3 技术总结与上交资料166

第九章 GPS卫星网与经典地面网的联合平差及GPS高程的应用167

9.1 GPS卫星网与地面网联合平差的意义167

9.2 GPS网与地面网的三维联合平差168

9.2.1 在三维坐标系统中两网的转换模型168

9.2.2 网的方差与协方差模型及网的基准170

9.2.3 三维联合平差模型174

9.3 GPS网与地面网的两维联合平差177

9.3.1 在两维坐标系统中两网的转换模型177

9.3.2 两维联合平差模型181

9.4 GPS在高程测量方面的应用184

9.4.1 高程系统概述184

9.4.2 研究大地水准面高程的传统方法186

9.4.3 GPS大地高程的应用190

10.1 在基本控制测量方面的应用193

第十章 GPS测量的应用195

10.2 在地球动力学研究方面的应用196

10.2.1 地球动力学概述196

10.2.2 GPS对研究板块运动的意义197

10.3 在工程变形监测方面的应用199

10.4 在精密工程测量方面的应用200

10.5 在海洋测绘方面的应用202

10.5.1 在海洋资源勘探方面的应用202

10.5.2 在海洋大地测量方面的应用203

10.6 GPS用于接收机载体航速的测定204

10.7 GPS用于时间测定207

第十一章 GPS接收机210

11.1 GPS接收机及其分类210

11.1.1 GPS接收机的基本概念210

11.1.2 GPS接收机的类型211

11.2 GPS接收机通道的概念212

11.2.1 序贯通道213

11.2.2 多路复用通道214

11.2.3 多通道214

11.3 GPS接收机的基本工作原理214

11.3.1 码相关型通道215

11.3.2 平方型通道216

11.4.1 对天线的要求217

11.4 GPS接收机的天线217

11.3.3 码相位型通道217

11.4.2 天线的类型218

11.5 Mini-Mac2816型GPS接收机219

11.6 Wild200型GPS测量系统221

11.7 Trimble4000SE/SSE型GPS接收机223

11.8 Ashtech-Ⅻ型GPS接收机226

符号目录229

附录一：国际制量级的词冠和代号243

附录二：矩阵的特殊量244

附录三：关于广义逆矩阵247

附录四：年积日计算表252

参考文献253