gps期末复习汇总
期末总复习
2020.6.30 题型：单选题、填空题、论述题和计算题
第一章
一、GPS系统组成及作用。
（1）GPS卫星星座（空间部分）
（2）地面监控系统（地面控制部分）
（3）GPS信号接收机（用户设备部分）。
二、中国的北斗导航定位系统(BDS系统)星座特点。
（1）北斗导航轨道是个特殊的混合轨道，可提供更多的可见卫星的数目。卫星越多，导航定位的精度越高，能支持更长的连续观测时间和更高精度导航数据。北斗卫星导航系统开放服务可以向全球免费提供定位、测速和授时服务。
（2）北斗卫星导航系统和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS相比，增加了通讯功能，一次可传送多达120个汉字的信息，即通过卫星导航终端设备可及时报告用户所处位置。这个功能在远洋航行、救灾等方面都有重要的应用价值。
（3）用户与用户之间可实现数据交换。比如物流公司监控，把车上所有货物的信息通过传感器发到信息中心，就可以用北斗链路完成信息收集后进行发射。只要到了信息中心，可以自动算出发射时间和位置，信息量比GPS强得多。
（4）北斗卫星导航系统功能具备与GPS、GALILEO广泛的互操作性。北斗用户机可接收北斗、GPS、GALILEO卫星信号，并且实现多种原理的位置报告，稳定性更高。
第二章
一、答：
在天球坐标系中，任一天体的位置可用天球空间直角坐标系和天球球面坐标系来描述。
天球空间直角坐标系：原点位于地球的质心，z轴指向天球的北极P
，x轴指向春分点γ，
n
y轴与x、z轴构成右手坐标系。
天球球面坐标系：原点位于地球的质心，赤经α为含天轴和春分点的天球子午面与经过天体s的天球子午面之间的交角，赤纬δ为原点至天体的连线与天球赤道面的夹角，向径r 为原点至天体的距离。
春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点。在天文学和卫星大地测量学中，春分点和天球赤道面是建立参考系的重要基准点和基准面。
黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到的太阳在天球上的运动轨迹。黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约23.50。二、在日月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，自转轴方向
不再保持不变，从而使春分点在黄道上产生缓慢西移，此现象在天文学上称为岁差。
在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，轨迹大致为椭圆。
这种现象称为章动。
三、为了描述地面观测点的位置，有必要建立与地球体相固联的坐
标系—地球坐标系（有时称地固坐标系）。地球坐标系有两种表达方式，即空间直角坐标系和大地坐标系。
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赤道的交点E，y轴垂直于xoz平面构成右手坐标系。
地心大地坐标系：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球短轴与地球自转轴重合，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。任一地面点在地球坐标系中可表示为（X，Y，Z）和（B，L，H），两者可进行互换。
地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移。
?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。
?平太阳连续两次经过本地子午圈的时间间隔为一平太阳日，包含24个平太阳时。平太阳时也具有地方性，常称为地方平太阳时或地方平时。1恒星日=0.9972696太阳日=23h56min4.1s
?以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。世界时与平太阳时的时间尺度相同，起算点不同
?年积日：从当年1月1日开始的累积天数，常用于GPS测量观测计时,第一天测的GPS数据就是仪器标识号+年积日号+当天的时段号。
第三章
在摄动力的作用下的卫星运动称为受摄运动，相应的卫星轨道称为受摄轨道。而在理想状态下的卫星轨道则称为无摄轨道。
开普勒第一定律卫星运行的轨道为一椭圆，该椭圆的一个焦点与地球质心重合。
开普勒第二定律：卫星的地心向径在单位时间内所扫过的面积相等。
开普勒第三定律：卫星运行周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量，等于GM的倒数。
卫星星历是描述卫星运动轨道的信息，是一组对应某一时刻的卫星轨道参数及其变率。根据卫星星历可以计算出任一时刻的卫星位置及其速度。
GPS卫星星历分为预报星历和后处理星历。
第四章
C/A码：是由两个10级反馈移位寄存器组合而产生。C/A码的码长短，易于捕获；C/A码元宽度大，测距误差低。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由12级反馈移位寄存器构成。周期长，先捕获C/A码，再根据导航电文信息捕获P码。
载波是一种电磁波，由GPS卫星上原子钟的振荡器产生，其数学表达式为一正弦波。因此，当码状态+1与载波相乘时，显然不会改变载波的相位；而当码状态取-1与载波相乘时，载波相位将改变180°。所以当码值由0变为1，或由1变为0时，都会使调制后的载波相位改变180°，称为相位跃迁。重建载波相位（Reconstructed carrier phase）是输入的（经多普勒位移的）GPS载波相位与接收仪产生的（名为固定的）参考频率相位，两者之的差。
信号解调的两种方法：（1）复制码与卫星信号相乘（码相关法）（2）平方解调技术
GPS接收机
按工作原理划分：码相关型接收机、平方型接收机、混合型接收机、多路复用通道接收机
根据所接收的卫星信号频率划分：单频接收机（L1）、双频接收机（L1+L2）
按接收机用途划分：导航型、测量型接收机、授时型接收机
按接收机性能划分：X型接收机、Y型接收机、Z型接收机
第五章
伪距：由GPS卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得出的站星量测距离。含有卫星钟与接收机钟钟差、两个钟的非同步误差的影响及电离层和对流层等对信号的传播延迟等的影响，并非站星的真实距离。
时刻载波在空间传输的整周期数它是一个无法通过观测获得的未知数,因而也称为整周未知数.每一个相位观测值中都包含了一个相同的整周未知数,此值不知就不可能精确地解算出定位结果.
周跳：在GPS载波相位观测中，因卫星信号失锁引起的相位整周跳变。
PDOP值：空间位置精度因子。
一、名词解释
整周模糊度周跳 DGPS 伪距固定解（短基线，考虑整周未知数整数特性）浮动解
二、简答
1、为了评价ＧＰＳ定位结果，在导航学中一般采用有关精度因子DOP(Dilution of Precision)的概念，其定义是什么？根据不同的要求，采用哪几种不同的精度评价模型和相应的精度因子。简述PDOP 与卫星几何空间分布的关系及其对GPS定位结果的影响。
为了评价定位结果，在导航学中，一般采用有关精度因子（精度衰减因子、精度系数、精度弥散）DOP（Dilution Of Precision）的概念，其定义：描述卫星的几何位置对误差贡献的因子。GPS 的误差为测距误差与精度因子之乘积。
平面位置精度因子HDOP(horizontal DOP)：表征卫星几何位置布局对GPS平面位置精度影响的精度因子
高程精度因子VDOP(Vertical DOP):表征卫星几何位置布局对GPS高程定位精度影响的精度因子，空间位置精度因子PDOP(Position DOP)：表征卫星几何位置布局对GPS三维位置精度影响的精度因子接收机钟差精度因子TDOP(Time DOP)，表征卫星几何位置布局对GPS时间精度影响的精度因子。
几何精度因子GDOP(Geometric DOP)，表征卫星几何位置布局对GPS三维位置误差和时间误差综合影响的精度因子
2、何为伪距测量？写出伪距定位观测方程并解释其式中各项的含义。
1、何为载波相位观测量？写出载波相位测量观测方程，并解释其各项含义。
2、什么是单差、双差和三差，它们各有什么特点？
3、请简述差分GPS的基本原理。何为位置差分？何为距离差分？
三、计算
1、当观测卫星数为5颗，观测历元数为10时，在任一观测站Ti可得观测量的总数是多少？同时待解的未知数有哪些？当观测时间较短，定位精度要求不高时，可把接收机钟差视为常数，则此时的未知数又有哪些？理论上至少必须对相同卫星同步观测几个历元才可解出这些未知数？
第六章
电离层折射误差削弱方法: a.利用双频观测：b. 利用电离层改正模型加以修正c. 利用同步观测值求差d. 采用具有CCD技术的单频接收机e.选择最佳观测时间
对流层折射误差:削弱方法: a. 采用对流层模型加以改正b. 引入描述对流层影响的附加待估参数，在数据处理中一并求解。c. 利用同步观测量求差(原理和削弱电离层相同) d.利用水汽辐射计直接测定对流层对信号传播的影响。
多路径效应误差:削弱方法：a. 选点时要尽量避开高反射体，如垂直面、平面、斜面、水体等。b. 尽量选用能削弱多路径效应的天线。c. 适当延长观测时间，以削弱多路径效应的周期性影响。d. 通过改进跟踪环路削弱多路径。
接收机钟差消弱方法：a. 把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数，在数据处理中与观测站的位置参数一并求解。 b. 和卫星钟差一样，将接收机钟差也表示为多项式形式，并在观测量的平差计算中求解多项式的系数，从而构建接收机钟差模型。 c. 通过对同一测站观测到的不同卫星间求差来消除接收机的钟差（如载波相位观测中的双差观测方程）。
接收机的位置误差、天线相位中心位置的偏差
地球自转的影响、GPS控制部分人为或计算机造成的影响地、数据处理软件的影响、球潮汐改正
第七章
◆观测时段（observation session）：观测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间段称为观测时段，简称时段。
◆同步观测（simulateous observation）：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。
◆同步观测环（simulateous observable loop）：三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
◆独立观测环（independent observable loop）：由独立观测获得的基线向量构成的闭合环。
◆异步观测环（non-simultaneous observation loop）：不是完全由同步观测基线所组成的闭合环（即在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量）称为异步观测环，简称异步环。
◆独立基线：对于有N台GPS接收机构成的同步观测环，共可获得J条同步观测基线（J=N·（N-1）/2），其中独立基线数为N-1，即这N-1条边不构成任何检核条件，所以称独立基线。
◆非独立基线：除独立基线外的其他基线叫非独立基线，总基线数与独立基线数之差既为非独立基线数。
点连式、边连式、混连式、网连式
基线的质量检验需要通过RATIO、RDOP、RMS、同步环闭和差、异步环闭和差和重复基线较差来进行。
第八章
大地高=正常高+高程异常
大地高=正高高程+大地水准面差距
选择题
1 以下关于GPS的说法中正确的是（C ）。
A、GPS是目前世界上唯一的全球定位导航系统。
B、GPS是由美国研制的第一代卫星导航定位系统。
GPS、GSG、北斗及卫星信号模拟器
GPS系统概述 GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称，而其中文简称为“球位系”。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。 一、GPS构成 1.空间部分 GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20—200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾角为55°。此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能在卫星中预存的导航信息。GPS的卫星因为大气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度会逐渐降低。 2. 地面控制系统 地面控制系统由监测站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天线(Ground Antenna)所组成,主控制站位于美国科罗拉多州春田市(Colorado Spring)。地面控制站负责收集由卫星传回之讯息,并计算卫星星历、相对距离,大气校正等数据。 3.用户设备部分 用户设备部分即GPS 信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率,解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS 数据的后处理软件包构成完整的GPS 用户设备。GPS 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测使用。其次则为使用者接收器,现有单频与双频两种,但由于价格因素,一般使用者所购买的多为单频接收器。 二、GPS原理 GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收
圆的知识点总结
圆的知识的归纳总结与复习 【知识与方法归纳】 1. 圆的特征：圆是由一条曲线围成的封闭图形，圆上任意一点到圆心的距离都相等。 2. 圆规画圆的方法：（1）把圆规的两脚分开，定好两脚间的距离；（2）把有针尖的一只脚固定在一点上；（3）把装有铅笔尖的一只脚绕这个固定点旋转一周，就可以画出一个圆。 3. 圆各部分的名称：圆心用O表示；半径通常用字母r表示；直径通常用字母d表示。 4. 圆有无数条直径，无数条半径；同（或等）圆内的直径都相等，半径都相等。 5. 圆心和半径的作用：圆心确定圆的位置，半径决定圆的大小。 6. 圆的轴对称性：圆是轴对称图形，直径所在的直线是圆的对称轴，圆有无数条对称轴。 7. 同一圆内半径与直径的关系：在同一圆内，直径的长度是半径的2倍，可以表示为d=2r 或r= 。 8. 圆的周长：圆的周长是指围成圆的曲线的长。直径的长短决定圆周长的大小。 9. 圆周率：圆的周长除以直径的商是一个固定的数，我们把它叫做圆周率，用字母π表示，计算时通常取3.14. 10. 圆的周长的计算公式：如果用C表示圆的周长，那么C=πd或C=2πr。 11. 圆的周长计算公式的应用： （1）已知圆的半径，求圆的周长：C=2πr。 （2）已知圆的直径，求圆的周长：C=πd。 （3）已知圆的周长，求圆的半径：r=C π 2. （4）已知圆的周长，求圆的直径：d=C π。 12. 圆的面积的含义：圆形物体所占平面的大小或圆形物体表面的大小就是圆的面积。 13. 圆的面积计算公式：如果用S表示圆的面积，r表示圆的半径，那么圆的面积计算公式是：S= 。 14. 圆的面积计算公式的应用： （1）已知圆的半径，求圆的面积：S= 。 （2）已知圆的直径，求圆的面积：r= ，S= 或。 （3）已知圆的周长，求圆的面积：r=C 2 π，S= 或。 【经典例题】
卫星导航信号模拟器在海军工程大学的使用案例
卫星导航信号模拟器在海军工程大学的使用案例 关键词：卫星信号模拟器,卫星模拟器,卫星导航信号模拟器 卫星导航信号模拟器在海军工程大学成功使用，卫星导航信号模拟器模拟GPS定位导航授时信号，用于组合导航接收的研发、生成、检定。同时也选配测试评估软件系统，对学术实验里的船舶定位及运动轨迹的面模拟提供了极大的技术后盾。 GPS卫星导航信号模拟器是支持GPS卫星仿真信号，同时支持模拟时间信息及定位运动轨迹的各种信号输出，能满足卫星接收机的测试需求，可替代国外高昂GPS模拟器。 模拟器使用的优势 1、多频化，多频是车载和船用卫星接收机未来发展的必然方向。可以实现多系统多频点卫星信号组合仿真的模拟器将成为必然趋 势。 2、高精度、高动态化，随着卫星接收机性能的提升和软件无线电理论的发展和新型模拟器架构的提出,卫星信号模拟器的授时精 度及定位轨迹精度也会随之提高,以实现高性能接收机的算法和功能验证。 3、真实化、实时化，卫星模拟器提供的仿真信号越接近实际卫星的信号就越能验证接收机的真实工作性能,这就需要其融入仿真 的信号中,未来模拟器将更多地要求任意时空的实时仿真,单一的 录播转发式的卫星信号仿真最终将被淘汰,录播将作为辅助功能存在。
4、小型化、专业化、标准化针对不同市场的需求,更为专业的接收机验证模拟器和小型嵌入式模拟器将分别占据高低端市场。另一方面,国内对于接收机已经实施了部分标准,模拟器作为一种标准的信号源也需要一个行业标准进行规范。多家研究院所现在都在拟定模拟器的规范,以期申报为国家标准。 5、与测试系统融为一体的“硬件在环”仿真未来的模拟器将提供多样的标准化接口,提供与被测系统的交互,构成完整的闭环测试回路,在验证接收机性能的同时验证定位数据处理和使用方案的可行性。 6、软件、硬件和AGHS架构模拟器互补并存软件模拟器价格相对低廉,信号建模和调理方法灵活、简便易行;硬件模拟器具有实时性高、可实施“硬件在环”仿真和接收机系统进行整体测试等优 势;AGHS架构模拟器则各取其半。在未来一段时间里,这种“三足鼎立”之势不会改变。 7、成为接收机检定的标准源我国现行接收机检定手段多依赖于标准检定场的各种基线,然而标准检定场对于场地地质、视野及周边环境有较高要求,建设维护费用高昂,且检定场易受基线向量误差、点位漂移误差、天气等诸多不确定因素影响。卫星模拟器可以为接收机提供时空无约束的仿真信号,在未来将逐步取代检定场基线成为接收机检定的标准工具。 卫星模拟器同时也可以用在和卫星相关的实验中，如导航定位设备，电子围栏设备，共享单车，共享汽车等应用环境。在这些实验场
圆的知识点总结史上最全的
A 图4 图5 圆的总结 集合： 圆：圆可以看作是到定点的距离等于定长的点的集合； 圆的外部：可以看作是到定点的距离大于定长的点的集合； 圆的内部：可以看作是到定点的距离小于定长的点的集合 轨迹： 1、到定点的距离等于定长的点的轨迹是：以定点为圆心，定长为半径的圆； 2、到线段两端点距离相等的点的轨迹是：线段的中垂线； - 3、到角两边距离相等的点的轨迹是：角的平分线； 4、到直线的距离相等的点的轨迹是：平行于这条直线且到这条直线的距离等于定长的两条直线； 5、到两条平行线距离相等的点的轨迹是：平行于这两条平行线且到两条直线距离都相等的一条直线 点与圆的位置关系: 点在圆内 d D B B A 垂径定理: 垂径定理：垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧 推论1：（1）平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧； （2）弦的垂直平分线经过圆心，并且平分弦所对的两条弧； / （3）平分弦所对的一条弧的直径，垂直平分弦，并且平分弦所对的另一条弧 以上共4个定理，简称2推3定理：此定理中共5个结论中，只要知道其中2个即可推出其它3个结论，即： ①AB 是直径 ②AB ⊥CD ③CE=DE ④ ⑤ 推论2：圆的两条平行弦所夹的弧相等。 即：在⊙O 中，∵AB ∥CD " 圆心角定理 ~ 圆周角定理 圆周角定理：同一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心的角的一半 即：∵∠AOB 和∠ACB 是 所对的圆心角和圆周角 ∴∠AOB=2∠ACB 圆周角定理的推论： 推论1：同弧或等弧所对的圆周角相等；同圆或等圆中，相等的圆周角所对的弧是等弧 ~ 即：在⊙O 中，∵∠C 、∠D 都是所对的圆周角 ∴∠C=∠D 推论2：半圆或直径所对的圆周角是直角；圆周角是直角所对的弧是半圆，所对的弦是直径 即：在⊙O 中，∵AB 是直径 或∵∠C=90° ∴∠C=90° ∴AB 是直径 " BC BD =AC AD = GPS信号模拟器卫星状态参数的算法研 究 GPS信号模拟器卫星状态参数的算法研究 类别：通信网络 1 轨道参数的计算模拟器的一项关键任务就是要连续生成导航电文，包括星历、历书和UTC数据。其中，通过GPS接收机接收或从GPS的官方网站上下载得到的历书和UTC参数满足模拟器的设计要求，但接收或下载得到的星历数据则需经过外推。本节即利用摄动力方程以及拉格朗日行星运行方程推导计算了星历数据中的6个轨道参数(a，e，i，Ω，ω，M)，并对其进行仿真验证。 1.1 轨道参数的计算将V在轨道参数上展开，根据拉格朗日行星运行方程对其求导，最终可得时刻历元t对应的6个轨道参数：式中：X(t0)为初始历元t0对应的X值，其中X∈(a，e，i，Ω，ω，M)；X(t)为仿真历元t对应的X值；a为椭圆轨道长半轴；e为椭圆轨道偏心率；i为轨道面倾角；Ω为升交点赤径；ω为近地点角距；M为平近点角；p=a(1-e2) 为带，J2扰动项的轨道平均角速度最终，历元时刻t对应的所有星历数据均可通过上述6个轨道参数计算得到。 1. 2 仿真验证图1为从IGS网站下载得到的2005-4-20，0：0：0.00历元时刻的RINEX格式的星历文件，设定用户接收机位置(经度、纬度、高程)为(113°19′00″E、39°00′08″N、100 m)，各轨道面相对赤道平面约为55°倾角。通过推导计算图3中所有参数，可以得到不同轨道面的GPS星座分布图、卫星地迹随时间的变化规律和GDOP值，上述3组仿真结果证明外推得到的卫星轨道参数符合模拟器的性能要求。 1. 3 GPS星座分布图图2为历元时刻2005-4-20，0：00：0.00的轨道参数对应的GPS卫星星座分布图。该图表明，6个轨道面以60°间隔均匀分布，每个轨道平面上以90°间隔均匀分布4颗工作卫星。从而外推得到的卫星星座分布符合真实GPS卫星星座分布。图3为外推得到的1号卫星的仰角(实线)和方位角(虚线)在2 4 h内随时间的变化规律。由图可知，1号卫星的运行周期为11 h58″，地面观察者可以在第二天提前4′在地球上同一地点看到同样一颗卫星。这里仅图示了一颗工作卫星仰角和方位角的变化规律，其他工作卫星的仰角和方位角也符合同样的变化规律。如图所示，外推确定的卫星的仰角和方位角随时间的变化规律与真实GPS卫星变化规律相符。图4为外推得到的星座分布的GDOP值。在该仿真过程中，每隔1 800 s计算一组轨道参数，所得GDOP值在1.5和5之间。因此，外推得到的轨道参数对GPS接收机可用。综上，外推得到的6个轨道参数确定的卫星星座分布及变化规律符合真实GPS卫星运行规律，其计算方法满足GPS信号模拟器的设计及性能要求。 2 结论通过对作用在GPS卫星上的地球中心引力以及主要摄动力进行分析，本文给出了GPS卫星6个轨道参数的外推计算方法。最后通过仿真计算，说明了计算得到的卫星轨道参数满足模拟器的设计及性能要求。 圆的知识点归纳总结大全 一、圆的定义。 1、以定点为圆心，定长为半径的点组成的图形。 2、在同一平面内，到一个定点的距离都相等的点组成的图形。 二、圆的各元素。 1、半径：圆上一点与圆心的连线段。 2、直径：连接圆上两点有经过圆心的线段。 3、弦：连接圆上两点线段（直径也是弦）。 4、弧：圆上两点之间的曲线部分。半圆周也是弧。 （1）劣弧：小于半圆周的弧。 （2）优弧：大于半圆周的弧。 5、圆心角：以圆心为顶点，半径为角的边。 6、圆周角：顶点在圆周上，圆周角的两边是弦。 7、弦心距：圆心到弦的垂线段的长。 三、圆的基本性质。 1、圆的对称性。 （1）圆是轴对称图形，它的对称轴是直径所在的直线。 （2）圆是中心对称图形，它的对称中心是圆心。 （3）圆是旋转对称图形。 2、垂径定理。 （1）垂直于弦的直径平分这条弦，且平分这条弦所对的两条弧。 （2）推论： 平分弦（非直径）的直径，垂直于弦且平分弦所对的两条弧。 平分弧的直径，垂直平分弧所对的弦。 3、圆心角的度数等于它所对弧的度数。圆周角的度数等于它所对弧度数的一半。 （1）同弧所对的圆周角相等。 （2）直径所对的圆周角是直角；圆周角为直角，它所对的弦是直径。 4、在同圆或等圆中，两条弦、两条弧、两个圆周角、两个圆心角、两条弦心距 五对量中只要有一对量相等，其余四对量也分别相等。 5、夹在平行线间的两条弧相等。 6、设⊙O 的半径为r ，OP=d 。 7、（1）过两点的圆的圆心一定在两点间连线段的中垂线上。 （2）不在同一直线上的三点确定一个圆，圆心是三边中垂线的交点，它到三 个点的距离相等。 （直角三角形的外心就是斜边的中点。） 8、直线与圆的位置关系。d 表示圆心到直线的距离，r 表示圆的半径。 直线与圆有两个交点，直线与圆相交；直线与圆只有一个交点，直线与圆相切； 直线与圆没有交点，直线与圆相离。 2 9、平面直角坐标系中，A （x 1，y 1）、B （x 2，y 2）。 则AB=221221)()(y y x x -+- 10、圆的切线判定。 （1）d=r 时，直线是圆的切线。 d = r 直线与圆相切。 d < r （r > d ） 直线与圆相交。 d > r （r 北斗信号模拟器实用方法 1.1.1数据库操作方法 本课题对数据库操作主要是使用的ADO Data控件的提供的方法来实现的。 4.2.4.1ADO Data控件的AddNew方法向表中增加一条记录 功能：为可更新的Recordset对象创建新记录。 语法：recordest.Addnew FieldList, Values 参数说明：Fieldlist 可选。新记录中字段的单个或一组字段名称或者序列位置。 Values 可选。新记录中字段的单个或一组值。如果Fields是数组，那么Values 也必须是有相同成员数的数组，否则将发生错误。字段名称的次序必须与每个数组中的字段值得次序想匹配。 4.2.4.2ADO Data控件的RecordSource属性查询记录 功能：RecordSource属性用来返回或者设置语句或返回一个记录集的查询. 语法：obiect.RecordSourse[=value] 参数说明：Object 一个对象表达式，其值为“应用于”列表中的一个对象 Value 一个字符串表达式，他指定了一个记录源 4.2.4.3ADO Data控件的Delete方法删除一条记录 功能：删除当前记录或者记录组 语法：recordset.Delete AffectRecords 参数说明： AffectRecords AffectEnum值，确定Delete方法所影响的记录数目。 4.2.4.4ADO Data控件的Updata方法修改记录。 功能：保存对Recordset对象的当前记录所做的所有更改. 语法：recordset.Update Fields, Value 参数说明：Fields 可选。变体型，代表单个名称；或者变体型数组，代表需要修改的字段（单个或者多个）名称或序号位置。 Values 可选。变体型，代表单个值；或者变体型数组，代表新记录中字段（单个或多个）值。 修改记录应该分为4步： 1．圆的有关概念： (1)圆的定义：在一个平面内，线段OA 绕它固定的一个端点O 旋转一周，另一个端点A 所形成的图形叫做圆。 ①表示方法：⊙O ，读作“圆O ” ②确定一个圆的条件：???半径—定长圆心 —定点 （2）等圆：能够重合的两个圆叫做等圆（两个全等的圆） （3）圆心角：顶点在圆心的角叫做 圆心角 ． （4）圆周角：顶点在圆上，两边分别与圆还有另一个交点的角叫做 圆周角 ． （5）弧：圆上任意两点间的部分叫做圆弧，简称弧，大于半圆的弧称为 优弧 ，小于半圆的弧称为 劣弧 ． （6）等弧：同圆或等圆中，能够完全重合的两段弧。 （7）弦：连接圆上任意两点的线段叫做 弦 ，经过圆心的弦叫做直径． （8）等弧：同圆或等圆中，能够完全重合的两段弧。 ( 9 ) 圆是 轴 对称图形，任何一条 直径所在的直线都是它的 对称轴 ；圆又是 中心 对称图形， 圆心 是它的对称中心。 知识点2 垂径定理及其推论 垂直于弦的直径平分 弦 ，并且平分 弦所对的两条弧 ； 要点：①过圆心；②垂直弦；③平分弦；④平分弧（优弧、劣弧）；⑤平分圆心角 推论：平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧 知识点3 圆周角定理 圆周角定理: 同圆或等圆中，同弧或等弧所对的圆周角相等，并且等于所对圆心角的一半 推论1:直径（或半圆）所对的圆周角为90°，90°圆周角所对的弦是直径。 总结：同圆或等圆中，① 弧相等——弦相等，圆心角相等，所对圆周角相等; ② 圆心角相等——弧相等，弦相等，所对圆周角相等； ③ 弦相等——弧相等，圆心角相等，同弧或等弧所对的圆周角相等; （注意：弦所对的圆周角有两种） 知识点4 外接圆与内切圆相关概念 （1）确定圆的条件：不在同一直线上的三个点确定一个圆． （2）三角形的外心：三角形的三个顶点确定一个圆，这个圆叫做三角形的外接圆，外接圆的圆心就是三角形三边的垂直平分线的交点，叫做三角形的外心． （3）三角形的内心：和三角形的三边都相切的圆叫做三角形的内切圆，内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点，叫做三角形的内心 （4）圆内接四边形：顶点都在圆上的四边形，叫圆内接四边形． （5）圆内接四边形对角互补，它的一个外角等于它相邻内角的对角 知识点5 点与圆的位置 点与圆的位置关系共有三种： 图9 图7 图8 图4 O D A B C Ｏ Ａ Ｂ 图5 图6 A C D O B A B C D O 图2 图10 M H For personal use only in study and research; not for commercial use 第五章圆 知识要点解析 知识点1 圆的有关概念 （1） 圆心和半径：圆心确定位置，半径确定大小。等圆或同圆的半径都相等。 （2） 弦：圆上任意两点之间的线段。直径是圆中最长的弦。 （3） 弧：圆上任意两点之间的部分。完全重合的弧叫做等弧（强调度数相等且长度相等） （4） 三角形的外心是三边垂直平分线的交点，它到三个顶点的距离相等。 （5） 经过不在同一条直线上的三个点唯一确定一个圆。 【常作辅助线1】连接圆心和圆上的点，形成半径。 1．（2006·玉林市、防城港市）如图1，四边形PAOB 是扇形OMN 的内接矩形，顶点P 在 MN ⌒上，且不与M N ，重合，当P 点在MN ⌒上移动时，矩形PAOB 的形状、大小随之变化，则AB 的长度（ ） Ａ．变大 Ｂ．变小 Ｃ．不变 Ｄ．不能确定 2．（2010江苏扬州）如图2，AB 为⊙O 直径，点C 、D 在⊙O 上，已知∠BOC ＝70°，AD ∥OC ，则∠AOD ＝__________． 3．如图3，AB 是⊙O 的直径，CD 是⊙O 的弦，AB 与CD 的延长线交于点E ，且AB ＝2DE ，∠E ＝18°，求 ∠AOC 的度数。 知识点2 圆的有关性质 （1）圆是中心对称图形，也是轴对称图形。 (2) 弧、弦、圆心角的关系：在同圆或等圆中，如果两个圆心角，两条弧，两条弦中，有一组量相等，那么它们所对的其余各组量都分别相等。 (3)垂径定理：垂直于弦的直径平分弦，也平分弦所对的优弧和劣弧。 (4) 圆周角的性质：① 同弧或等弧所对的圆周角相等，都等于它所对的圆心角的一半 ②直径所对的圆周角是直角，90°的圆周角所对的弦是直径。 【解题方法1】半径、弦长、弓高、圆心到弦的距离这四个量的关系是只要知道其中的两个就能求出另两个。 【解题方法2】当弦长=R 时，弦所对的圆心角=60°, 当弦长=R 2时，弦所对的圆心角=90° 当弦长=R 3时，弦所对的圆心角=120°，一条弦所对的圆周角中，同侧相等，异侧互补。 【圆周角定理1的理解】①同弧所对的圆周角相等；②等弧所对的圆心角相等；③圆周角的度数等于它所对弧所对圆心角的一半；④圆周角的度数等于它所对弧度数的一半； 【常作辅助线2】过圆心向弦作垂线，形成垂径定理的条件，构造直角三角形应用勾股定理进行计算。 【常作辅助线3】利用直径，构造直角。 4.（2008白银）高速公路的隧道和桥梁最多．如图,4是一个隧道的横截面，若它的形状是以O 为圆心的圆的一部分，路面AB =10米，净高CD =7米，则此圆的半径OA =（ ） A ．5 B ．7 C ．375 D ．37 7 5.（2007连云港）如图5，将半径为2cm 的圆形纸片折叠后，圆弧恰好经过圆心O ，则折痕AB 的长为（ ） A ．2cm B 3 C ．23 D ．25 6. 已知⊙O 的半径为R ，弦AB 的长也是R ，则∠AOB 的度数是________． 7.（2008黄石）如图6，AB 为⊙O 的直径，点C D ，在⊙O 上，50BAC ∠=o ，则ADC ∠= ． 8. （2010湖北黄石）如图7，⊙O 中，OA ⊥BC ,∠AOB ＝60°,则∠ADC ＝ . 9.（2010 黄冈）如图8，⊙O 中，MAN ⌒的度数为320°，则圆周角∠MAN ＝___________ 10. 如图9，在△ABC 中，AD ⊥BC 于D ，以AE 为直径画圆，经过点B 、C ，求证：∠BAE=∠CAD 11．(2009年温州)如图10，已知正方形纸片ABCD 的边长为8，⊙0的半径为2，圆心在正方形的中心上，将纸片按图示方式折叠，使EA ′恰好与⊙0相切于点A ′(△EFA′与⊙0除切点外无重叠部分)，延长FA ′交CD 边于点G ，则A′G 的长是 知识点3 与圆有关的位置关系 （1）点与圆的位置关系：圆的半径为r ,点到圆心的距离为d ①点在圆内r d ? （2）直线与圆的位置关系圆的半径为r ,直线到圆的距离为d ①直线与圆相交点在圆内r d ? Ｂ Ｎ Ｐ Ｍ Ａ Ｏ 图1 O E A B C D 图3 1．圆的有关概念： (1)圆的定义：在一个平面内，线段OA 绕它固定的一个端点O 旋转一周，另一个端点A 所形成的图形叫做圆。 ①表示方法：⊙O ，读作“圆O ” ②确定一个圆的条件：?? ?半径 —定长圆心—定点 （2）等圆：能够重合的两个圆叫做等圆（两个全等的圆） （3）圆心角：顶点在圆心的角叫做 圆心角 ． （4）圆周角：顶点在圆上，两边分别与圆还有另一个交点的角叫做 圆周角 ． （5）弧：圆上任意两点间的部分叫做圆弧，简称弧，大于半圆的弧称为 优弧 ，小于半圆的弧称为 劣弧 ． （6）等弧：同圆或等圆中，能够完全重合的两段弧。 （7）弦：连接圆上任意两点的线段叫做 弦 ，经过圆心的弦叫做直径． （8）等弧：同圆或等圆中，能够完全重合的两段弧。 ( 9 ) 圆是 轴 对称图形，任何一条 直径所在的直线都是它的 对称轴 ；圆又是 中心 对称图形， 圆心 是它的对称中心。 知识点2 垂径定理及其推论 垂直于弦的直径平分 弦 ，并且平分 弦所对的两条弧 ； 要点：①过圆心；②垂直弦；③平分弦；④平分弧（优弧、劣弧）；⑤平分圆心角 推论：平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧 知识点3 圆周角定理 圆周角定理: 同圆或等圆中，同弧或等弧所对的圆周角相等，并且等于所对圆心角的一半 推论1:直径（或半圆）所对的圆周角为90°，90°圆周角所对的弦是直径。 总结：同圆或等圆中，① 弧相等——弦相等，圆心角相等，所对圆周角相等; ② 圆心角相等——弧相等，弦相等，所对圆周角相等； ③ 弦相等——弧相等，圆心角相等，同弧或等弧所对的圆周角相等; （注意：弦所对的圆周角有两种） 知识点4 外接圆与内切圆相关概念 （1）确定圆的条件：不在同一直线上的三个点确定一个圆． （2）三角形的外心：三角形的三个顶点确定一个圆，这个圆叫做三角形的外接圆，外接圆的圆心就是三角形三边的垂直平分线的交点，叫做三角形的外心． （3）三角形的内心：和三角形的三边都相切的圆叫做三角形的内切圆，内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点，叫做三角形的内心 （4）圆内接四边形：顶点都在圆上的四边形，叫圆内接四边形． （5）圆内接四边形对角互补，它的一个外角等于它相邻内角的对角 知识点5 点与圆的位置 点与圆的位置关系共有三种： GPS信号模拟器使用介绍 串口通讯作为一种古老而又灵活的通讯方式，被广泛地应用于PC间的通讯以及PC和单片机之间的通讯之中。提到串口通讯的编程，人们往往会立刻想到C，汇编等对系统低层操作支持较好的编程语言以及大串繁琐的代码。实际上，只要我们借助相关的ActiveX控件的帮助，即使是在底层操作一向不被人看到的VB中，一样能够实现串口通讯，甚至其实现发放和C，汇编相比，更加快捷[6]。 在Visual Basic中有一个名为Microsoft Communication Control(简称MSComm)的通讯控件。我们只要通过对此控件的属性和事件进行相应编程操作，就可以轻松的实现串口通讯。 1.1.1计算机的串口 在PC上，有各种各样的接头，其中有两个9针的接头区，如图5-10所示，这就是串行通信端口。PC上的串行接口有多个名称：232口、串口、通信口、COM口和异步口等。 6.4.2.1串行端口的中断 （1）中断概述。 中断即IRQ（Interrupt Request）。CPU一般情况下是连续进行工作，一旦外围设备（如打印机、串行端口等）需要CPU处理事件时，就会通过硬件线路（即中断线路）来通知CPU。CPU收到通知后，就会停下正在做的工作，转而去执行外围设备的请求。 （2）查看计算机内的中断。 在Windows系统中，打开设备管理器，在“查看”菜单项选择“依照类型排序资源”，打开中断请求（IRQ）项，可以看到计算机中各设备的中断分配信息。如下图： 6.4.2.2串行端口地址 （1）地址概述。 在计算机内，每个设备都有一个地址。当CPU需要传送信息或者是从外围设备读取信息时，必须知道信息在什么地方，这个具体地方就是外围设备的地址。在计算机内部使用十六进制的方式记录每个外围设备的地址，每个设备的地址都是不一样的，这样才能保证信息的读写不会出错。一个设备所要占用的地址号码 第一讲 圆的方程 （一）圆的定义及方程 1、圆的标准方程与一般方程的互化 （1）将圆的标准方程 (x －a )2＋(y －b )2＝r 2 展开并整理得x 2＋y 2－2ax －2by ＋a 2＋b 2－r 2＝0， 取D ＝－2a ，E ＝－2b ，F ＝a 2＋b 2－r 2，得x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0. （2）将圆的一般方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0通过配方后得到的方程为： (x ＋D 2)2＋(y ＋E 2 )2＝ D 2＋ E 2－4F 4 ①当D 2 ＋E 2 －4F >0时，该方程表示以(－D 2，－E 2)为圆心，1 2D 2＋E 2－4F 为半径的圆； ②当D 2 ＋E 2 －4F ＝0时，方程只有实数解x ＝－D 2，y ＝－E 2，即只表示一个点(－D 2 ，－ E 2 )；③当D 2＋E 2－4F <0时，方程没有实数解，因而它不表示任何图形． 2、圆的一般方程的特征是：x 2和y 2项的系数 都为1 ，没有 xy 的二次项. 3、圆的一般方程中有三个待定的系数D 、E 、F ，因此只要求出这三个系数，圆的方程就确定了． （二）点与圆的位置关系 （1）若M(x0，y0)在圆外，则(x0－a)2＋(y0－b)2>r2. （2）若M (x 0，y 0)在圆上，则(x 0－a )2＋(y 0－b )2＝r 2. （3）若M (x 0，y 0)在圆内，则(x 0－a )2＋(y 0－b )2 圆的方程 （一）圆的定义及方程 1、圆的标准方程与一般方程的互化 （1）将圆的标准方程 (x －a )2＋(y －b )2＝r 2 展开并整理得x 2＋y 2－2ax －2by ＋a 2＋b 2－ r 2＝0，取D ＝－2a ，E ＝－2b ，F ＝a 2＋b 2－r 2，得x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0. （2）将圆的一般方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0通过配方后得到的方程为： (x ＋D 2)2＋(y ＋E 2 )2＝ D 2＋ E 2－4F 4 ①当D 2＋E 2－4F >0 时，该方程表示以(－D 2，－E 2)为圆心， 1 2 D 2＋ E 2－4 F 为半径的 圆； ②当 D 2＋ E 2－4 F ＝0 时，方程只有实数解x ＝－D 2，y ＝－E 2，即只表示一个点(－D 2 ，－ E 2 )；③当D 2＋E 2－4F <0时，方程没有实数解，因而它不表示任何图形． 2、圆的一般方程的特征是：x2和y2项的系数都为1 ，没有xy 的二次项. 3、圆的一般方程中有三个待定的系数D、E、F，因此只要求出这三个系数，圆的方程就确定了． (三)直线与圆的位置关系 方法一： 方法二： （四）圆与圆的位置关系 1 外离 2外切 3相交 4切 5含 （五）圆的参数方程 （六）温馨提示 1、方程Ax 2＋Bxy ＋Cy 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0表示圆的条件是： （1）B ＝0； （2）A ＝C ≠0； （3）D 2＋E 2－4AF ＞0. 2、求圆的方程时，要注意应用圆的几何性质简化运算． （1）圆心在过切点且与切线垂直的直线上． （2）圆心在任一弦的中垂线上． （3）两圆切或外切时，切点与两圆圆心三点共线． 3、中点坐标公式：已知平面直角坐标系中的两点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，点M (x ，y )是线段AB 的中点，则x ＝ 122x x + ，y ＝12 2 y y + . 考点一：有关圆的标准方程的求法 ()()()2 2 20x a y b m m +++=≠的圆心是 ，半径是 . 【例2】 点(1,1)在圆(x －a )2＋(y ＋a )2＝4，则实数a 的取值围是( ) A ．(－1,1) B ．(0,1) GPS信号模拟器实用方法 1.1具体设计 所谓数据库维护模块就是对前面所建立的数据库中的4个表格内容进行操作。完成对4种雷达信号的删除，增加，修改等功能。由于每种雷达信号的编写方式类似。这里主要介绍常规脉冲信号模块的编程方法。 1.1.1控件选择 控件清单：Command控件4个，frame控件2个，text控件2个（一个是text 数组），adodc控件一个，DataGrid控件一个。 1.1.2数据库显示 这里数据显示过程是用Datagride表格显示数据库中的常规脉冲信号。我们这里用的连接数据库的控件是ADO Data.ADO Data控件属于ActiveX控件，使用以前必须将其添加到工具箱中[4]。 添加方法如下： 单击“工程“/“部件”菜单项，弹出“部件”对话框。 在“部件”对话框中选择“microsoft ADO Data Conctrol 6.0(OLE DB)”列表项，单击确定按钮，即可将ADO Data控件添加到工具箱中。 将鼠标移到工具箱中，将显示该控件的名称“Adodc” 双击工具箱中的ADO Data控件图标或单击ADO Data控件后在窗体上拖拽鼠标，即可将ADO Data控件加到窗体中。 然后再设置ADO Data控件连接Access数据库： 1.在窗体上面添加一个ADO Data控件以后，单击该控件，在右侧的属性列表中找到ConnectionString属性，单击【…】按钮，将弹出下图对话框。 2.在属性页对话框中选择“使用连接字符串“连接数据库 3.单击生成按钮，选择“Microsoft OLE DB Provider for ODBC Drivers“ 喷泉水景,水幕电影,波光泉,喷泉设备,音乐喷泉,水景设备,喷泉公司 https://www.360docs.net/doc/c317497235.html, 、知识清单 （一）圆的定义及方程 1、圆的标准方程与一般方程的互化 (1) 将圆的标准方程(x — a)2 + (y — b)2= r 2展开并整理得 x 2 +寸—2ax —2by+ a 2 + b 2— r 2 =0,取 D- — 2a, E= — 2b, F= a 2+ b 2— r 2,得 x 2+ y 2 + Dx+ Ey+ F= 0. (2) 将圆的一般方程x 2+ y 2 + Dx+ Ey+ F= 0通过配方后得到的方程为： D 2 E 2 D 2 + E 2— 4 F (x+2)+ (y+2)二 4 — ①当D + W — 4F>0时，该方程表示以（一D ，,— E ）为圆心，；..廿+ E 2— 4F 为半径的圆; D E D E x =—2 y=—2即只表示一个点（—2 — 2）； ③当D 2 + W — 4F<0时，方程没有实数解，因而它不表示任何图形. 2、圆的一般方程的特征是：x 2 和y 2 项的系数 都为1，没有 xy 的二次项. 3、圆的一般方程中有三个待定的系数 D E 、F,因此只要求出这三个系数，圆的方程就 确定了. （二）点与圆的位置关系 点 M （x o , y 。）与圆（x — a ）2 + （y — b ） 2= r 2 的位置关系： 厂（1）若 M （x o , y o ）在圆外，则（X o — a ）2+ （y o — b ）2>r 2 、\ （2） 若 Mx °, y °）在圆上，则（X 。一a ）2+ （y °— b ）2= r 2. （3） 若 M （X 0, y °）在圆内，则（X 0— a ）2 + （y °— b ） 2 数字中频GPS信号的MATLAB仿真1 杨勇，陈偲，王可东 北京航空航天大学宇航学院，北京 (100083) E-mail：wangkd@https://www.360docs.net/doc/c317497235.html, 摘要：文章以INS/GPS紧耦合为应用对象，在分析中频GPS信号结构的基础上，根据实际环境和载体运行状态，给出GPS信号延时、多普勒频移和钟差等参数，并应用中频信号解析表达式实现多颗卫星信号的合成。最后，基于MATLAB语言进行了仿真计算，仿真结果表明信号符合实际情况，同时经过软件接收机的捕获、跟踪和解调计算，验证了信号的正确性。 关键词：GPS；高动态；紧耦合；中频；信号模拟器 中图分类号：TP391 1．引言 随着固体弹道导弹射程的不断增加和打击精度的要求提高，纯惯性导航早已不能够满足要求。全球定位系统（GPS）和惯性系统（INS）相结合是复合制导的重要发展方向之一，而对于GPS/INS组合导航来说，为了缩短研制周期，便于新信号开发及测试，软件信号模拟器和接收机的研究成为重要的研究方向之一。GPS技术成长非常迅速，现在市场上的手持式GPS接收机已相当普遍，但是国内的自主知识产权的GPS技术产品的研发仍然比较薄弱，尤其是核心芯片的知识产权很少被国内所拥有。国内的“北斗”、“GALILEO”导航定位都处在发展之中，信号模拟器的研究被越来越多的被重视。 信号模拟器具有成本低、可重复性好、数据完整等优点，不仅能用于组合导航技术研究，也能为新信号的验证研究提供支持，还可以为硬件接收机的接收性能测试提供有效的信号环境模拟。 GPS信号模拟器是软件无线电研究的一个方面，为处于设计阶段的GPS接收机提供仿真环境。常见的GPS信号生成器产生的是射频信号，而目前接收机的设计重点侧重于基带信号处理，也就是本文中提到的数字中频GPS信号。数字中频GPS信号模拟器目前主要是仿真载体运动、模拟时钟偏差、卫星星钟误差、电离层误差、对流层误差、多路经效应、天线的方向、弹体振动、以及云层、雷雨等实际环境对GPS信号的影响，并对接收机前端的下变频、滤波、采样和自动增益控制进行仿真，直到生成GPS接收机信号处理所需的数字信号。 目前，国外已成功地开发出多种信号模拟器[1]；国内对高动态GPS信号的研究也比较深入，完成了星历的生成、动态信号的原理研究、误差建模和信号的仿真验证等研究工作 [2,3]。但国内研究的重点集中在数字中频GPS信号的生成，即针对环境误差、载体运动以及卫星星历的仿真，从而通过接收机捕获、跟踪、解算获得所需要的载体位置。国内大部分研究都成功仿真了GPS信号的功率谱，但是对于其信号真正用于导航解算的介绍不多，尤其是信号的实时性问题。本文主要针对紧耦合导航中对GPS信号生成的要求，分析GPS信号的生成与应用问题，并结合中频GPS信号的解析表达式，通过解算GPS信号的延迟，基于MATLAB语言，对大机动条件下的GPS信号进行仿真，获得紧耦合导航所需中频信号。 1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号：20070006006）的资助。 A 图5 圆的总结 一 集合： 圆：圆可以看作是到定点的距离等于定长的点的集合； 圆的外部：可以看作是到定点的距离大于定长的点的集合； 圆的内部：可以看作是到定点的距离小于定长的点的集合 二 轨迹： 1、到定点的距离等于定长的点的轨迹是：以定点为圆心，定长为半径的圆； 2、到线段两端点距离相等的点的轨迹是：线段的中垂线； 3、到角两边距离相等的点的轨迹是：角的平分线； 4、到直线的距离相等的点的轨迹是：平行于这条直线且到这条直线的距离等于定长的两条直线； 5、到两条平行线距离相等的点的轨迹是：平行于这两条平行线且到两条直线距离都相等的一条直线 三 位置关系： 1点与圆的位置关系: 点在圆内 d D B B A B A 四 垂径定理: 垂径定理：垂直于弦的直径平分弦且平分弦所对的弧 推论1：（1）平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧； （2）弦的垂直平分线经过圆心，并且平分弦所对的两条弧； （3）平分弦所对的一条弧的直径，垂直平分弦，并且平分弦所对的另一条弧 以上共4个定理，简称2推3定理：此定理中共5个结论中，只要知道其中2个即可推出其它3个结论，即： ①AB 是直径 ②AB ⊥CD ③CE=DE ④ ⑤ 推论2：圆的两条平行弦所夹的弧相等。 即：在⊙O 中，∵AB ∥CD 五 圆心角定理 六 圆周角定理 圆周角定理：同一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心的角的一半 即：∵∠AOB 和∠ACB 是 所对的圆心角和圆周角 ∴∠AOB=2∠ACB 圆周角定理的推论： 推论1：同弧或等弧所对的圆周角相等；同圆或等圆中，相等的圆周角所对的弧是等弧 即：在⊙O 中，∵∠C 、∠D 都是所对的圆周角 ∴∠C=∠D 推论2：半圆或直径所对的圆周角是直角；圆周角是直角所对的弧是半圆，所对的弦是直径 即：在⊙O 中，∵AB 是直径 或∵∠C=90° ∴∠C=90° ∴ AB 是直径 推论3：三角形一边上的中线等于这边的一半，那么这个三角形是直角三角形 ??BC BD =??AC AD =GPS信号模拟器卫星状态参数的算法研究(精)
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