中国科学院研究生院GPS测量原理-考试大纲·.doc

中国科学院研究生院硕士研究生入学考试《GPS测量原理》考试大纲

本《GPS测量原理》考试大纲适用于中国科学院研究生院大地测量学与测量工程等专业的研究生入学考试。GPS已成为现代卫星大地测量和空间大地测量最主要的技术手段之一。《GPS测量原理》是测绘及其它相关学科专业的基础课程。它的主要内容包括卫星系统、参考框架、定位原理、误差影响、数据处理、技术应用等内容。要求考生对基本概念有较深入的了解，熟悉GPS卫星系统组成、功能和特点，掌握GPS卫星运动的基础知识，能够系统地掌握GPS定位理论与方法，熟悉时间和坐标系统，了解GPS测量中的各种误差源以及相关的分析与处理方法，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

考试内容

（一）GPS系统概况、特点及应用
GPS的基本含义及概念
GPS的组成部分
GPS的发展历程
GPS观测量及其类型
GPS导航定位技术应用

（二）GPS时间系统与坐标参考系
2.1时间系统及基本概念
2.2GPS时间系统
2.3坐标系统的类型
2.4协议天球坐标系
2.5协议地球坐标系
2.6地球坐标系的其它表达类型
2.7大地测量基准及其转换

（三）GPS卫星运动的基础知识
3.1GPS卫星的基本运动特性
3.2GPS卫星的无摄运动
3.3GPS卫星星历的概念
3.4GPS卫星的坐标计算
3.5GPS卫星受摄运动的主要摄动力源

（四）GPS卫星信号及传播特点
4.1GPS的频率特性
4.2GPS卫星信号类型
4.3GPS卫星导航电文
4.4大气层（包括电离层和中性大气）的基本结构和特性
4.5大气层对GPS信号的影响及其改正

（五）GPS测量误差及处理方法
5.1GPS观测方程及线性化
5.2观测量的误差来源
5.3电离层及中性大气对GPS信号的影响及其改正
5.4多路径效应对GPS信号的影响特性
5.5其他GPS测量误差及处理方法

（六）GPS定位理论与方法
6.1绝对（相对）定位方法概述
6.2动态绝对（相对）定位原理
6.3静态绝对（相对）定位原理
6.4卫星几何分布与绝对定位精度
6.5GPS测速与授时的基本原理
6.6实时动态(RTK)测量理论与方法
6.4模糊度特性及主要确定方法
6.5周跳检测与修复的基本方法

（七）GPS网平差理论与方法
7.1GPS网优化设计的基本概念
7.2坐标转换模型
7.3GPS网整体平差基本原理

二、考试要求（考核的重点在（一）、（四）、（五）及（六）等几项内容）

（一）GPS系统概况、特点及应用
1.熟悉GPS的中英文的含义，卫星导航定位系统的概念和类型，掌握GPS导航定位的特点。
2.理解GPS相对其他导航系统和经典测量技术的特点。
3.掌握GPS系统的组成，了解GPS卫星功能，理解GPS地面监测部分的组成及监测站、主控站、注入站的功能，掌握GPS卫星星座的构成及基本参数，掌握GPS卫星运动轨道基本参数。
4.了解GPS技术发展历程，了解美国政府采取的SA政策和AS技术的基本含义。
5.掌握GPS的载波频率数目、数值和类型,掌握GPS的码和相位两种观测类型及各类码、相位观测的精度、可靠性。
6.了解GPS定位技术在平面控制测量、高程测量、地球动力学、海洋测绘、精密工程、变形监测和导航等方面的应用特点、现状与前景。

（二）GPS时间系统与坐标参考系
1.了解有关时间的基本概念，掌握GPS定位中的主要时间系统类型，理解
世界时间系统，包括恒星时、平太阳时和世界时的概念及相关的表达式，理解原子时和协调世界时的概念及相关的表达式，理解力学时的分类、概念及相关的表达式，GPS时间系统的概念和作用及相关的表达式，各种时间系统之间的关系，了解各种时间系统在GPS应用研究和定位中的作用。
2.了解GPS定位中常用的坐标系统；理解（协议）天球坐标系的定义、建立及相关的点、线、面和圈包括天轴、天极、天球赤道面、天球赤道、天球子午面、子午圈、时圈、黄道、黄极、春分点、岁差与章动等基本概念。
3.理解（协议）地球天球坐标系的定义、建立及相关的点、线、面和圈包括地球赤道、地球椭球、地球自转轴、地极、椭球子午面、椭球法线、椭球赤道面、国际协议原点、大地子午面及大地经纬度和大地高等概念，理解地极移动概念，掌握协议天球与地球坐标系的转换关系。
4.掌握GPS应用中常用的地球坐标表示式，理解地球参心坐标系、天文坐标系、站心坐标系、高斯平面直角坐标系的概念。
5.了解GPS应用的卫星大地测量基准的概念及其与经典大地测量的区别和联系，了解局部坐标系与全球坐标系的差异及相互转换关系，掌握大地测量基准转换的基本条件和方法。
（三）GPS卫星运动的基础知识
1.熟悉GPS卫星运动的基本参数，理解影响GPS卫星轨道运行状态的因
素，了解卫星轨道参数在GPS定位中的作用。
2.了解卫星