根据提供的武汉大学《GPS原理及其应用》04-15历年期末考试试卷（含答案）的相关内容，我们可以总结和扩展以下关键知识点：### 一、GPS系统的组成部分1. **空间部分**：由一系列GPS卫星构成，每颗卫星绕地球运行，发射用于定位的信号。2. **地面监控部分**：- **主控站**：负责管理和协调整个GPS系统的运行，包括卫星的轨道调整等。- **监测站**：分布在全球多个地点，用于收集GPS卫星的数据并传送给主控站。- **注入站**：用于上传更新后的卫星轨道数据和其他相关信息到GPS卫星。- **通信及辅助系统**：确保主控站、监测站和注入站之间的数据传输。3. **用户部分**：包括各种类型的GPS接收机，用于接收卫星信号并计算位置。### 二、GPS卫星信号结构1. **载波**：作为信号的基础频率，常用的载波频率有L1（1575.42 MHz）和L2（1227.6 MHz）。2. **测距码**：用于精确定位的二进制序列，包括P码（精密码）和C/A码（粗捕获码）。3. **导航电文**：包含了关于卫星自身状态、时间信息以及大气条件等数据的信息码。### 三、GPS信号处理技术1. **电离层延迟**：电离层对GPS信号传播的影响可以通过双频测量（使用L1和L2频率）来校正，因为电离层对不同频率信号的延迟效应不同。2. **序贯通道**：一种接收机通道类型，能够按顺序接收来自不同卫星的信号，通常适用于低速数据采集场合。### 四、GPS定位技术1. **双差技术**：- **一次差**：通过在不同接收机之间求差可以消除卫星钟差。- **二次差**：在卫星间求差可以消除接收机钟差。- **三次差**：在不同的观测时间求差可以消除整周模糊度。2. **整周跳变**：在载波相位测量过程中，由于信号中断导致的整周计数错误。3. **接收通道**：GPS接收机内部用于跟踪、量测和处理卫星信号的硬件和软件部分。### 五、GPS定位误差源与修正方法1. **相对论效应**：卫星和地面接收机之间的相对运动速度和重力势的不同会导致时间偏差，需要进行修正。2. **导航电文中的误差**：通过定期更新卫星的轨道参数和时钟参数等信息来减少这类误差。3. **广域差分GPS**：通过建立基准站网络，对全局范围内的GPS信号进行修正，提高定位精度。### 六、测距码的作用- 测距码易于从噪声背景中提取出来，提高了测距的精度。- 支持码分多址技术，使得不同卫星的信号可以同时被识别和处理。### 七、载波相位测量的关键问题- 整周模糊度（N）的确定对于获取高精度的定位结果至关重要。一旦N值出错，将严重影响定位精度。通过对这些知识点的理解和掌握，不仅有助于深入理解GPS的工作原理和技术细节，还能够为实际应用提供坚实的理论基础。