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《GPS测量原理及应用》题库

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一、单选题(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,请 把你认为正确答案的题号,填入题干的括号内。多选不给分。每题 2 分,共 20 分) 。 1、GPS 卫星星座配置有( A. 21 B. 12 C. 18 2、UTC 是指( C A. 协议天球坐标系 C. 协调世界时 3、AS 政策是指( A. 紧密定位服务 C. 选择可用性 ( A )影响。 A. 多路径效应 C. 电离层折射 B. 对流层折射 D. 卫星中差 )的两个观测值之间求差。 B. 同卫星、异历元、异接收机 D. 同卫星、异历元、异接收机 D ) 。 C. 轨道误差 D. 1ns B )位置为准的,所以天线 D. 接收机钟差 D ) 。 B. 协议地球坐标系 D. 国际原子时 ) 。 B. 标准定位服务 D. 反电子欺骗 D )颗在轨卫星。 D. 24

4、GPS 定位中,信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和

5、一般地,单差观测值是在( A A. 同卫星、同历元、异接收机 C. 同卫星、同历元、同接收机 6、双差观测方程可以消除( A. 整周未知数 7、C/A 码的周期是( A. 1ms B. 7 天 A ) 。 C. 38 星期

B. 多路径效应

9、在 GPS 测量中,观测值都是以接收机的( 的相位中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 C、点位中心 B、相位中心

D、高斯投影*面中心 ) 。

10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换( A A、瞬时极天球坐标系与*天球坐标系 B、瞬时极天球坐标系与*地球坐标系 C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系 D、*天球坐标系与*地球坐标系

1.GPS 广播星历中不包含?????????????????????? ( ) ?GPS 观测的差分改正 ?GPS 卫星的六个轨道根数

?GPS 卫星钟的改正 ( )

?GPS 卫星的健康状态

2.以下哪个因素不会削弱 GPS 定位的精度??????????????? ? 晴天为了不让太阳直射接收机,将测站点置于树荫下进行观测 ? 测站设在大型水库旁边 ? 在 SA 期间进行 GPS 导航定位 ? 夜晚进行 GPS 观测 3.GPS 卫星之所以要发射两个频率的信号,主要目的是????????? ( ) ?消除电离层延迟 ?增加观测值个数 ?消除对流层延迟 ?消除多路径误差 ( ) ?接收机钟差 ?卫星钟差 ?对流层延迟

4. GPS观测值在接收机间求差后可消除????????????????? ?电离层延迟 ( ) ?恒星时 ?国际原子时 ?协调世界时

5.GPS 测量中,卫星钟和接收机钟采用的是哪种时间系统???????? ?GPS 时

1、 GPS 定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据, 采用 (A ) 的方法,确定待定点的空间位置。 A、空间距离后方交会 C、空间角度交会 A、5 A、绝对定位 C、载波相位实时差分 B、4 B、空间距离前方交会 D、空间直角坐标交会 C、3 B、相对定位 D、伪距实时差分 D、2

2、根据 GPS 定位原理,至少需要接收到(B )颗卫星的信号才能定位。 3、在以下定位方式中,精度较高的是(C ) 。

4、GPS 技术给测绘界带来了一场革命,下列说法不正确的是(A) A、利用 GPS 技术,测量精度可以达到毫米级的程度 B、与传统的手工测量手段相比,GPS 技术有着测量精度高的优点 C、GPS 技术操作简便,仪器体积小,便于携带 D、当前,GPS 技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测等领域 5、与传统的手工测量手段相比,GPS 技术具有的特点是(C) A、测量精度高,操作复杂 B、仪器体积大,不便于携带

C、全天候操作,信息自动接收、存储 D、中间处理环节较多且复杂 6、 GPS 测量中, 在测区中部选择一个基准站安置一台接收设备连续跟踪所有可 见卫星, 另一台接收机依次到各点流动设站, 每点观测数分钟。 该作业模式是 (B) A、经典静态定位模式 C、准动态定位 A 1.023MHz C 102.3 MHz B 10.23 MHz D 1023 MHz B 快速静态定位 D、动态定位

7、GPS 卫星信号的基准频率是多少?(B)

8、周跳产生的原因( ) A、建筑物或树木等*锏恼诘 B、电离层电子活动剧烈 C、多路径效应的影响 D、卫星信噪比(SNR)太高 9、组成闭合环的基线向量按同一方向(顺时针或逆时针)矢量的各个分量的 和是(C) A、基线闭合差 C、分量闭合差 B、闭合差 D、全长闭合差

10 以下哪个因素不会削弱 GPS 定位的精度(D) A. 晴天为了不让太阳直射接收机,将测站点置于树荫下进行观测 B. 测站设在大型蓄水的水库旁边 C. 在 SA 期间进行 GPS 导航定位 D. 夜晚进行 GPS 观测 1.GPS 定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据,采用( ) 的方法,确定待定点的空间位置。 A)空间距离后方交会 B)空间距离前方交会 C)空间角度交会 D)空间直角坐 标交会 2.根据 GPS 定位原理,至少需要接收到( )颗卫星的信号才能定位。 A)6 B)5 C)4 D)2 3. 实时差分定位一般有分为:位置实时差分、伪距实时差分和( ) 。 A) 时间实时差分 B)载波相位实时差分 C) 速度实时差分 D)坐标实时差分 4.单频接收机只能接收经调制的 L1 信号。但由于改正模型的不完善,误差较 大,所以单频接收机主要用于( )的精密定位工作。 A、基线较短 B、基线较长 C、基线≥40km D、基线≥30km

5.在 GPS 测量中,观测值都是以接收机的( )位置为准的,所以天线的相位 中心应该与其几何中心保持一致。 A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心 D、高斯投影*面中心 6、我国自行建立第一代卫星导航定位系统“北斗导航系统”是全天候、全天 时提供卫星导航信息的区域导航系统, 它由 () 组成了完整的卫星导航定位系统。 A、两颗工作卫星 C、三颗工作卫星 ( C B、两颗工作卫星和一颗备份星 D、三颗工作卫星和一颗备份星

7.双频接收机可以同时接收 L1 和 L2 信号,利用双频技术可以消除或减弱 )对观测量的影响,所以定位精度较高,基线长度不受限制,所以作业 B、多路径误差 C、电离层折射 D、相对论效应 效率较高。 A、对流层折射 8.GPS 卫星信号取无线电波中 L 波段的两种不同频率的电磁波作为载波, 在载波 L2 上调制有( A、P 码和数据码 C、C/A 和数据码 A、横轴墨卡托投影 C、等角圆锥投影 ) 。 B、C/A 码、P 码和数据码 D、C/A 码、P 码 B、高斯投影 D、等距圆锥投影 A ) 。 D、黄道

9 在使用 GPS 软件进行*差计算时,需要选择哪种投影方式(A) 。

10. 地球在绕太阳运行时,地球自转轴的方向在天球上缓慢地移动,春分点在 黄道上随之缓慢移动,这种现象称为( A、岁差 B、黄赤交角 C、黄极

6. 在(

GPS 系统的空间部分由 21 颗工作卫星及 3 颗备用卫星组成, 它们均匀分布 )相对与赤道的倾角为 55°的*似圆形轨道上,它们距地面的*均高度

为 20200Km,运行周期为 11 小时 58 分。 ①、3 个 ②、4 个 ③、5 个 ) ④卫星轨道误差 ④、6 个

.7. 下列不是模型改正法所针对的误差源是( ①相对论效应 9. ②电离层延迟 ③卫星钟差 )

GPS 卫星信号的基准频率是多少?( ② 10.23 MHz

① 1.023MHz

③ 102.3 MHz )

④ 1023 MHz

10.下列误差不是与传播途径有关的是( ①电离层延迟 ②对流层延迟

③相对论效应

④多路径效应

11. 下列不属于整周跳变的修复常用的方法的是() ①屏幕扫描法 ③残差法 ②三差法 ④高次差拟合法

12. 确定相位模糊度的方法可分为哪三种 ( ) 。 a 直接解求法 d 消去法 ① abc b 搜索法 e 伪距法 ②abd ③ ace ④bde ) 三种 。 c 多普勒法

13. 单站差分按基准站发送的信息方式来分,可分为 ( a 位置差分 ② abc b 距离差分 ②abd c 伪距差分 ③ acd

d 载波相位差分 ④cbd

14. 下列 GPS 网图形设计中,几何强度和可靠性指标最高,但是花费的经费和 时间多的方法是( ) 点连式 ②边连式 ③ 网连式 ④边点混合连接式

15. 网*差的方法有很多种,其中以一个已知点和一条已知基线作为起算数 据,且保证了 GPS 网转换后整体以及相对几何关系的不变性的是( ① ③ 二维约束*差 二维联合*差 ②三维无约束*差 ④三维联合*差 )

1.GPS 定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据,采用 ( )的方法,确定待定点的空间位置。 B A)空间距离后方交会 直角坐标交会 2.GPS 信号接收机,按用途的不同,可分为( ) 、测地型和授时型等三种。 D A)大地型 A)三维坐标 B)军事型 C)民用型 D)导航型 B C D)时间 3.GPS 具有测量三维位置、三维速度和( )的功能。 B)导航定向 C)坐标增量 4.GPS 工作卫星,均匀分布在( )个轨道上。 B)空间距离前方交会 C)空间角度交会 D)空间

A)4 个

B)5 个

C)6 个

D)7 个 B D)北京 54 系 C) 西安 80 系

5.GPS 目前所采用的坐标系统,是( ) 。 A) WGS-72 系 B A) 时间实时差分 差分 7.在以下定位方式中,精度较高的是( ) 。 C A)绝对定位 A B)相对定位 C)载波相位实时差分 C)立体连接式 D)伪距实时差分 8.GPS 网的图形设计主要包括边连式、边点混合连接式、网连式还有( A)三角锁连接 B)边边式 ) 。 D)系统误差 D)点点式 B)载波相位实时差分 C) 速度实时差分 B)WGS-84 系 6.实时差分定位一般有分为:位置实时差分、伪距实时差分和( ) 。

D)坐标实时



9.广域差分主要是为了削弱这些误差源,它们分别是大气延时误差、卫星 钟误差( A A)星历误差 B)接收机误差 C)电离层误差 易于捕获微弱的卫星信号还有( B A)减少搜索时间 C)减少误差 3.未经美国政府特许的用户不能用 ( ) ? Ll 载波相位观测值 ? Y码 ? C/A 码 ? 载波相位观测值 ( ) ?正常高 ?水准高 ?海拔高 B)可提高测距精度 D)容易进行处理 来测定从卫星至接收机间的距离? ) 。 10.利用测距码进行测距的优点是便于对系统进行控制和管理(如 AS) 、

4.在高程应用方面GPS可以直接精确测定测站点的??????????? ?大地高 ( ) ?三差解 ?单差解 ?双差浮点

5.在一般的 GPS 短基线测量中,应尽量采用????????????? ?双差固定解

二、填空题(每空 1 分,共 10 分) 1、GPS 系统包括三大部分:空间部分—— ;地面控制部分

——

;用户部分—— 大地坐标系。 和

。 。

2、GPS 卫星位置采用 3、GPS 卫星星历分为

4、在 GPS 定位工作中,由于某种原因,如卫星信号被暂时阻挡,或受到外界 干扰影响,引起卫星跟踪的暂时中断,使计数器无法累积计数,这种现象称为 整周跳变(周跳) 、 。 、 四种基本方式。选择什么样的组网,取决于工 5、根据不同的用途,GPS 网的图形布设通常有:点连式、 程所要求的精度、野外条件及 GPS 接收机台数等因素。 1. 目前正在运行的全球卫星导航定位系统有美国的 (GPS) 和俄罗斯的 (GLONASS) 。 我国的第一代卫星导航定位系统称为(北斗卫星导航定位系统) ,欧盟计划组 建的卫星导航定位系统称为(GALILEO) 。 2.GPS 卫星系统由空间部分、 ( 地面控制部分 组成。 3.按用途,可将 GPS 接收机分为(导航型接收机) 、 (测地型接收机)和(授时 型接收机)三种。 4.根据测距的原理,可将 GPS 定位的方法分为( 伪距法定位 量定位和(差分 GPS 定位)三种。 5.GPS 卫星发送的信号是由载波、 ( 测距码 的。 6.广域差分可纠正的误差种类包括( 和( 卫星钟差误差 ) 。 7.单站差分 GPS 按基准站发送的信息方式来分,可分为( 位置差分 ) 、 ( 伪距 差分 )和相位差分。 8.GPS 测量中,减弱电离层影响的措施包括(利用双频观测) 、 (利用电离层改 正模型)和利用同步观测求差。 9.GPS 测量中,与卫星有关的误差包括(? 卫星星历误差 误差 )和( 相对论效应 ) 。 )和( 卫星钟的钟 星历误差 ) 、 ( 大气延时误差 ) )和( 导航电文 )三部分组成 ) 、载波相位测 )和( 用户部分 )三部分

10.多路径误差的大小取决于( 间接波的强弱 )和( 用户接收天线抗御间接 波的能力 ) 。 1.GPS 全球定位系统具有全能性、全球性、全天候、 连续 航、定位和定时功能。能为各类用户提供精密的 三维坐标 2. GPS 信号接收机,按用途的不同,可分为 种。 导航 性和实时性的导 、速度和时间。

型、测地型和授时型等三

3.在定位工作中,可能由于

卫星信号

被暂时阻挡,或受到外界干扰影响, 整周跳变 部分、 。 地 空间卫星

引起卫星跟踪的暂时中断, 使计数器无法累积计数, 这种现象叫 4.按照 GPS 系统的设计方案, GPS 定位系统应包括 面监控 部分和用户接收部分。

5.在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机的 实践中应用甚广。 6.根据不同的用途,GPS 网的图形布设通常有 野外条件及 GPS 接收机台数等因素。 点连

相对钟差 改正。在 边连 式、网连

式、

式及边点混合连接四种基本方式。 选择什么方式组网, 取决于工程所要求的精度、

16. 我国目前常用的两个国家大地坐标系是(1954 年北京坐标系 ( 1980 年国家大地坐标系 ) 。 )和(用户设备

)和

17. GLONASS 系统由空间卫星星座, (地面控制 分组成。 18.北斗导航定位系统的空间部分由( 在轨道备份卫星 )组成。

)三大部

两颗地球静止同步卫星

)和(颗

19.GPS 使用 L 波段的两种载波波长分别是( 留整数部分) 20.( 基准 )和(

19cm )和(

24cm

) 。 (只保

坐标系)两方面要素构成了完整的坐标参考系统. )和(单程测距 ) 。

21. 测距方法分为(双程测距

22.(C/A )码目前只被调制在 L1 上。 23. 回避法所针对的误差源(电磁波干扰 )和(多路径效应 ) ) 。

24. 卫星钟差消除方法(使用卫星钟差改正模型 25. GPS 卫星位置采用( 26. GPS 卫星星历分为( WGS-84 预报星历

)大地坐标系。 )和( 后处理星历 ) 。

27. GPS 定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据, 采取(空间距离后方交会 1、 )的方法,确定待定点的空间位置。

GPS 定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数

据,采取 空间距离后方交会 的方法,确定待定点的空间位置。 2、 我国自行建立第一代卫星导航定位系统 北斗导航系统 是全天候、全天

时提供卫星导航信息的区域导航系统, 它由两颗工作卫星和一颗备份星组成了完 整的卫星导航定位系统。 3、 由于地球内部和外部的动力学因素,地球极点在地球表面上的位置随时 间而变化,这种现象叫 极移 。随时间而变化的极点叫瞬时极,某一时期瞬时极 的*均位置叫*地级,简称 *极 。 4、 动态定位是用 GPS 信号 实时 地测得运动载体的位置。按照接收机载体 的运行速度,又将动态定位分成低动态、中等动态、高动态三种形式。 5、 单点定位就是独立确定待定点在坐标系统中的绝对位置,其定位结果属 于 WGS-84 坐标系统。 6、 在进行 GPS 测量时, 观测量中存在着系统误差和偶然误差。 其中 系统 误 差影响尤其显著。 7、 利用双频技术可以消除或减弱 电离层 折射对观测量的影响,基线长度 不受限制,所以定位精度和作业效率较高。 1、按照 GPS 系统的设计方案,GPS 定位系统应包括 部分。 2、在使用 GPS 软件进行*差计算时,需要选择 方式。 3、在定位工作中,可能由于卫星信号被暂时阻挡,或受到外界干扰影响,引起 卫星跟踪的暂时中断,使计数器无法累积计数,这种现象叫 对观测量的影响, 所以定位精度较高,基线长度不受 制,所以作业效率较高。 5、PDOP 代表 和 空间位置图形强度因子 。 , , 6、从误差来源分析,GPS 测量误差大体上可分为以下三类: 的误差) 7、利用 GPS 进行定位有多种方式,如果就用户接收机天线所处的状态而言,定 位方式分为 分 为 取 三种。 10、GPS 外业实施包括 GPS 点的选埋,观测,数据传输,数据预处理 等工 定位和 定位和 定位;若按参考点的不同位置,又可 定位。 (静态,动态,单点,相对) 电离层折射 。 限 4、双频接收机可以同时接收 L1 和 L2 信号,利用双频技术可以消除或减弱 横轴墨卡托投影 投影 部分、 部分和

。 (与 GPS 卫星有关的误差、与卫星信号传播有关的误差,与接收机有关

8、GPS 定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采 的方法,确定待定点的空间位置。 型、 和 等 9、 GPS 信号接收机, 按用途的不同, 可分为

作。 北斗导航定位系统的组成(空间部分) 、 (地面控制部分) 、 (用户接收部分) 。 GPS 网数据处理分(基线解算) (网*差)两个阶段。 差分改正数的类型 (距离改正数) (位置(坐标改正数)改正数) 。 4、地球瞬时自转轴在地球上随时间而变,称为(地极移动—极移) 。 5、时间系统与坐标系统一样,应有其(尺度—时间单位)和(原点—历元) 。 6、 (载波相位差分技术)是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。 7、卫星星历的数据来源有(广播星历)和(实测星历)两类。 8、GPS 网技术设计的主要依据是(GPS 测量规范)和(测量任务书) 。 1.全球定位系统是由空间部分、地面监控部分和( 地面监控部分是由( 统组成的。 2.目前正在运行的全球卫星导航定位系统有美国的( ( ( 型接收机和( 与( 成的。 6.广域差分可纠正的误差种类包括( 误差和( 7.GPS 卫星是采用( 8. GPS 测量中, 减弱电离层影响的措施包括 ( 和利用同步观测求差 9. GPS 测量中, 与卫星有关的误差包括 ( 和( ( ) 。 )和 ) 。 10.多路径误差的大小取决于( ) 和 ( ) )误差。 )来进行信号调制的。 ) 、 ( ) )误差、 ( ) ) 。我国的第一代卫星导航定位系统称为 ) 。 )型接收机、 ( ) )成正比, )和( )三部分组 )型接收机三种。 )成反比。 )和俄罗斯的 ) 、监测站、 ( )部分组成的。其中 ) 、和通信及辅助系

3.按用途,可将 GPS 接收机分为( 4.测码伪距观测值所受到的电离层延迟与( 5.GPS 卫星发送的信号是由载波、 (

1.GPS 定位系统主要分为______、_______、_______三大部分。 (空间星座 部分、地面控制部分、用户设备)

2.坐标系统是由坐标原点位置、坐标轴指向和尺度所定义的。在 GPS 定位 中,坐标系原一般取__________(地球质心) 3.为了使用上的方便,国际上都通过协议来确定某些全球性坐标系统的坐 标轴指向,这种共同确认的坐标系称为__________。(协议坐标系) 4._____是指由于日月行星引力共同作用的结果, 使地球自转轴在空间的方 向发生周期性变化。(岁差) 5.以总地球椭球为基准的坐标系.与地球体固连在一起且与地球同步运动, 地心为原点的坐标系,又称为地心_________。(地固坐标系) 6.为了研究卫星运动的规律,可以将卫星受到的作用力分为两类_______ 和______(地球质心引力、摄动力) 7.C/A 码的频率是______HZ,P 码的频率是____HZ。1.023G,10.23G 8.载波上调制有____和_____(测距码,导航电文)等几种波。 9.重建载波一般可采用______和_______(码相关法,*方法) 10.GPS 网技术设计的主要依据是________和_________。GPS 测量规范、测 量设计书 进行 GPS 外业工作之前,必须做好实施前的______、_______、器材筹备、观测 计划拟定、GPS 仪器检较以及设计书编写等工作。(测区踏勘、资料收集) 三差法定位中的三叉观测中可以消除与卫星和接收机有关的________。(整周模 糊度) GPS 定位分为______与_______(相对定位和绝对定位) 天球瞬时坐标系要经过_____和______转换到天球协议坐标系(岁差旋转变换和 章动旋转变换) GPS 技术分为__________伪距差分还有_______(位置差分和载波相位差分) 。 三: (10 小题,每题 1 分,共 10 分) 1、GPS 系统是测时测距系统。 (√) 2、GPS 数据预处理应先进行数据压缩,再周跳修复。 (×) 3、GPS 卫星的测距码和数据码是采用调相技术调制到载波上的。 (√) 4、 利用双频对电离层延迟的不一样,可以消除电离层对电磁波信号延迟的影响, 因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。 (√) 5、全球定位系统具有高精度和自动测量的特点,但是受地形、天气等自然因素 影响较大。 (×) 6、全球定位系统使用的卫星轨道均为*圆型,运行的周期约为 24 小时。 (×) 7、C/A 码的码长较短,易于捕获,但码元宽度较大,测距精度较低,所以 C/A 码又称为捕获码或粗码。 (√) 8、由于 GPS 网的*差及精度评定,主要是由不同时段观测的基线组成异步闭合 环的多少及闭合差大小所决定的,与基线边长度和其间所夹角度有关,所以异步 网的网形结构与多余观测密切相关。 (×) 9、在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机的相对钟差改正。在实践 中应用甚广。 (√)

10、开普勒第一定律告诉我们:卫星的地心向径,在相等的时间内所扫过的面积 相等。 (×) 1、子午卫星导航系统采用 24 颗卫星,并都通过地球的南北极运行。 (× ) 2、GPS 定位精度同卫星与测站构成的图形强度有关,与能同步跟踪的卫星数和 接收机使用的通道数无关。 (× ) 3、GPS 的测距码(C/A 码和 P 码)是随机噪声码。 (× ) 4、 用高次差的方法进行整周跳变的修复中, 对于稳定性为 10-10 的接收机始终, 观测间隔为 15s,L1 的频率为 1.57542×109HZ,用求差的方法甚至可以探测出 只有几种的小周跳。 (× ) 5、在载波相位双差(先测站之间求差,后卫星之间求差)观测方程中,整周未 知数已被消去。 (× )
6、 GPS 卫星向全球用户播发的星历, 是通过交付民用的 p 码和用于军事目的导航定位的 C/A 码两种波码进行传送的。 (× ) 7、由于 GPS 网的*差及精度评定,主要是由不同时段观测的基线组成异步闭合环的多少及 闭合差大小所决定的, 与基线边长度和其间所夹角度有关, 所以异步网的网形结构与多余观 测密切相关。 (× ) 8、GPS 定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。 (× ) 9、当地球自转 360° 时,卫星绕地球运行两圈,环绕地球运行一圈的时间为 11 小时 58 分。 地面的观测者每天可提前 4min 见到同一颗卫星,可见时间约为 4 小时。这样,观测 者至少能观测到 4 颗卫星,最多可观测到 11 颗卫星。 (× ) 10、GPS 基线向量网的*差分为三种类型,其中非自由网*差与联合*差是解决 GPS 成果 转换的有效手段。 (√ )

1. 理想情况下的卫星运动,是将地球视作非匀质球体,且不顾及其它摄动力的影响,卫星 只是在地球质心引力作用下而运动。 ( ×) 2.协调世界时是综合了世界时与原子时的另一种记时方法,即秒长采用原子时的秒长,时刻 采用世界时的时刻。 ( √ ) 3. C/A 码的码长较短,易于捕获,但码元宽度较大,测距精度较低,所以 C/A 码又称为捕 获码或粗码。 ( √ ) 4. 观测作业的主要任务是捕获 GPS 卫星信号,并对其进行跟踪、处理和量测,以获得所需 要的定位信息和观测数据。 ( √ ) 5. 当使用两台或两台以上的接收机,同时对同一组卫星所进行的观测称为同步观测。

( √ ) 6.子午卫星导航系统采用 12 颗卫星,并都通过地球的南北极运行。 ( × ) 7.由于 GPS 网的*差及精度评定,主要是由不同时段观测的基线组成异步闭合环的多少及 闭合差大小所决定的, 与基线边长度和其间所夹角度有关, 所以异步网的网形结构与多余观 测密切相关。 ( ×) 8.在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机的相对钟差改正。在实践中应用甚 广。 ( ×) 9.对于 GPS 网的精度要求,主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度。精度指标通 常是以相临点间弦长的标准差来表示。 ( √ ) 10. 20 世纪 50 年代末期,美国开始研制多普勒卫星定位技术进行测速、定位的卫星导航系 统,叫做子午卫星导航系统 ( √ ) 28. 对 GPS 信号来说,电离层是色散介质,对流层是非色散介质。 (√ ) 29 太阳活动周期约为 10 年。 (× ) 30. 电磁波在电离层中的传播速度有群速度和相速度之分。 (√ ) 31 对流层折射对伪距测量和载波相位测量的影响相同。 ( √ ) 32. 双频改正的方法能消除对流层延迟。 (× ) 33. 子午卫星导航系统采用 12 颗卫星,并都通过地球的南北极运行。 (× ) 34、GPS 静态定位之所以需要观测较长时间,其主要目的是为了正确 确定整周未知数。 (√ ) 35.重建载波有码相关法和*方法两种方法。其中,码相关法 可获得导航电文和全波长的载波,且无需了解码的结构。 (× ) 36. 整周模糊度的可能组合数的多少取决于初始*差后所得到的整周模糊度方差的大小和观 测的卫星数。 (√ ) 37.相对定位中的基线向量中含有 2 个方位基准(一个水*方法,一个垂直方位)和 1 个尺 度基准 、一个位置基准。 (× )

四、名词解释(每题 4 分,共 20 分) 1、伪距 就是由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量侧距离。由 于卫星钟、 接收机钟的误差以及信号经过电离层和对流层的延迟, 量侧距离的距离与卫星到 接收机的几何距离有一定的差值,因此,称量侧距离的伪距。 2、GPS 相对定位 是至少用两台 GPS 接收机,同步观测相同的 GPS 卫星,确定两台接收机天线之间的相对位 置。 3、同步观测环 三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环。 4、后处理星历 三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环。 5、静态定位 如果在定位时,接收机的天线在跟踪 GPS 卫星过程中,位置处于固定不动的静止状态,这 种定位方式称为静态定位。 1、导航电文:由卫星向用户发送的有关卫星的位置、工作状态、卫星钟差及电离层延迟参

数等信息的一组二进制代码,也称数据码(D 码) 2、GPS 相对定位:用两台 GPS 接收机分别安置在基线的两端,同步观测相同的 GPS 卫星, 以确定两台接收机天线之间的相对位置(坐标差) 3、虚拟参考站系统 VRS:各基准站不直接向移动用户发送 DGPS 数据,而是将其发送到控 制中心,后者依据用户的实时请求,经过选择和计算,向用户发送 DGPS 数据 4、 伪距: 由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量测距离。 5、GPS 网的图形设计: 根据对所布设的 GPS 网的精度要求和其它方面的要求,设计出 由独立 GPS 边构成的多边形网(或称为环形网) 1.GPS 卫星的导航电文 答:GPS 卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。它主要包括:卫星星历、时 钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及 C/A 码转换到捕捉 P 码的信息。 2.伪距 答:GPS 定位采用的是被动式单程测距。它的信号发射时刻是卫星钟确定的,收到时刻则 是由接收机钟确定的,这就在测定的卫星至 接收机的距离中,不可避免地包含着两台钟 不同步的误差影响,所以称其为伪距。 3.静态定位 答:如果在定位时,接收机的天线在跟踪 GPS 卫星过程中,位置处于固定不动的静止状态, 这种定位方式称为静态定位。 4. 整周跳变 卫星信号失锁,使接收机的整周计数不正确,但不到一整周的相位观测值仍是正确的。这种 现象称为周跳。 5.极移 答:地球瞬时自转轴在地球上随时间而变,称为地极移动,简称极移

1、同步观测环: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。 2、伪距:GPS 定位采用的是被动式单程测距。它的信号发射时刻是卫星钟确定的,收到时 刻则是由接收机钟确定的,这就在测定的卫星至 接收机的距离中,不可避免地包含着两台 钟不同步的误差影响,所以称其为伪距。 3、周跳:卫星信号失锁,使接收机的整周计数不正确,但不到一整周的相位观测值仍是正 确的。这种现象称为周跳。 4、Z 计数:Z 计数实际上就是一个时间计数,它以从每星期起始时刻开始播发的 D 码子帧 数为单位,给出了一个子帧开始瞬间的 GPS 时间。 5、相对论效应:由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起卫星钟和接收机钟之间产生 相对钟误差的现象。 春分点:当太阳在黄道上从天球*肭蛳虮卑肭蛟诵惺保频烙胩烨虺嗟赖慕坏恪 周跳:在追踪卫星的过程中,由于一些原因造成卫星失锁,造成无法连续计数,当信号重新 被跟踪后,整周计数不正确但是不到一个整周的观测值仍是正确的。这种现象称为周跳。

整周模糊度: 卫星发送到地面的载波在空间传输的整周期数是一个无法通过观测获得的未知 数因而也称为整周模糊度 瞬时地球坐标系:按照 z 轴指向瞬时地球自转方向,x 轴指向瞬时春分点(真春分点) ,y 轴按构成右手坐标系取向所构成的坐标系 基线解算:对两台及以上接收机同步观测值进行独立基线向量(坐标差)的*差计算叫做基 线解算。

1、接收通道 2、 、静态定位: 3、虚拟参考站系统 VRS 4、伪距法定位 5、GPS 网的图形设计 试说明载波相位观测值的组成部分。 答: 完整的载波相位观测值是由三部分组成的: 即载波相位在起始时刻沿传播路径延迟的整 周数, 和从某一起始时刻至观测时刻之间载波相位变化的整周数, 以及接收机所能测定的载 波相位差非整周的小数部分。

1. GPS 卫星的导航电文 GPS 卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。它主要包括:卫星星历、时钟改 正、电离层时延改正、工作状态信息以及 C/A 码转换到捕捉 P 码的信息。 广播星历: 答:卫星将地面监测站注入的有关卫星运行轨道的信息,通过发射导航电文传递给用户,用 户接收到这些信号进行解码即可获得所需要的卫星星历,这种星历就是广播星历。 2. 伪距 就是由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量侧距离。由 于卫星钟、 接收机钟的误差以及信号经过电离层和对流层的延迟, 量侧距离的距离与卫星到 接收机的几何距离有一定的差值,因此,称量侧距离的伪距。 周跳(整周跳变) 在 GPS 定位工作中,由于某种原因,如卫星信号被暂时阻挡,或受到外界干扰影响,引起 卫星跟踪的暂时中断,使计数器无法累积计数,这种现象称为周跳。 同步观测环 三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环。 5. 静态定位 如果在定位时,接收机的天线在跟踪 GPS 卫星过程中,位置处于固定不动的静止状态,这 种定位方式称为静态定位。

相对定位 确定进行同步观测的接收机之间相对位置的定位方法,称为相对定位。 五、简答(每题 5 分,共 15 分) 1、简述 GPS 系统的特点 定位精度高 (1 分) 观测时间短 (1 分) 测站间无需通视 (1 分) 可提供三维坐标 (1 分) 操作简便(0.5 分) 全天候作业(1 分) 功能多,应用广(0.5 分) 2、简述无摄运动中开普勒轨道参数。 轨道椭圆的长半径; (1 分) 轨道椭圆偏心率(或轨道椭圆的短半径) ; (1 分) 卫星的真*点角; (1 分) 升交点赤经; (1 分) 轨道面倾角; (1 分) *地点角距。 (1 分) 3、简述伪距定位观测方程中划横线参数的含义。

1、GPS 误差来源 1)与卫星有关的误差:卫星轨道误差,卫星钟差,相对论效应。 2)与传播途径有关的误差:电离层延迟,对流层延迟,多路径效应。 3)与接收设备有关的误差,接收机天线相位中心的偏差和变化,接收机钟差,接收机内部 噪声。 2、如何重建载波?其方法和作用如何? 答:在 GPS 信号中由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文,因而接收 到的载波的相位已不在连续,所以在进行载波相位测量之前,首先要进行解调工作,设法将 调制在载波上的测距码和卫星电文去掉,重新获取载波。重建载波一般可采用两种方法:一 是码相关法,另一种是*方法。采用前者,用户可同时提取测距信号和卫星电文,但用户必 须知道测距码的结构;采用后者,用户无须掌握测距码的结构,但只能获得载波信号而无法 获得测距码和卫星电文。 3.简述 GPS 网的布网原则(9 分) 答:为了用户的利益,GPS 网图形设计时应遵循以下原则: (1)GPS 网的布设应视其目的,作业时卫星状况,预期达到的精度,成果的可靠性以及工 作效率,按照优化设计原则进行。

(2)GPS 网一般应通过独立观测边构成闭合图形,例如一个或若干个独立观测环,或者附 合路线形式,以增加检核条件,提高网的可靠性。 (3) GPS 网内点与点之间虽不要求通视, 但应有利于按常规测量方法进行加密控制时应用。 (4)可能条件下,新布设的 GPS 网应与附*已有的 GPS 点进行联测;新布设的 GPS 网点 应尽量与地面原有控制网点相联接,联接处的重合点数不应少于三个,且分布均匀,以便可 靠地确定 GPS 网与原有网之间的转换参数。 (5)GPS 网点,应利用已有水准点联测高程。 1.GPS 相对于其它导航系统有何特点?(8 分)

2.在全球定位系统中为何要用测距码来测定伪距?(6 分) 3.GPS 卫星定位的基本原理是什么?为了达到定位精度要求,至少需要同步观测多少颗卫 星?为什么?(7 分)

4.影响卫星轨道的摄动力主要有哪些?(6 分) 5.什么叫多路径误差?在 GPS 测量中可采用哪些方法来消除或消弱多路径误差?(8 分) 1、请作图并附以必要的公式和文字说明简述球面坐标系、大地坐标系与直角坐标系之间的 关系。 38. 简述 GPS 系统的特点 (7 分) 1)定位精度高 2)观测时间短 3)测站间无需通视 4)可提供三维坐标 5)操作简便 6)全天候,功能多,应用广(0.5 分) 39. 简述 GPS 网的布网原则(8 分) 1)GPS 网的布设应视其目的,作业时卫星状况,预期达到的精度,成果的可靠性以及工作 效率,按照优化设计原则进行。 (2)GPS 网一般应通过独立观测边构成闭合图形,例如一个或若干个独立观测环,或者附 合路线形式,以增加检核条件,提高网的可靠性。 (3) GPS 网内点与点之间虽不要求通视, 但应有利于按常规测量方法进行加密控制时应用。 (4)可能条件下,新布设的 GPS 网应与附*已有的 GPS 点进行联测;新布设的 GPS 网点 应尽量与地面原有控制网点相联接,联接处的重合点数不应少于三个,且分布均匀,以便可 靠地确定 GPS 网与原有网之间的转换参数。 (5)GPS 网点,应利用已有水准点联测高程。

什么叫差分定位技术 答:将一台 GPS 接收机到安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标,计算出基 准站到卫星的距离的改正数, 并有基准站实时的将这一个改正数发送出去。 用户接收机在进 行 GPS 观测的同时也接收到基准站的该正数,并对其定位结果进行改正,从而提高定位精 度。

40.什么是多路径误差?试述消弱多路径误差的方法。 (9 分 消多路径误差的方法: (1)选择合适的站址 测站应远离大面积*静地水面; 测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中; 测站应离开高层建筑物 . (2)对接收机天线的要求 a、在天线中设置抑径板 b、接收天线对于极化特性不同的反射信号应该有较强的抑制作用。 41、什么是伪距单点定位?说明用户在使用 GPS 接收机进行伪距单点定位时,为何需要同 时观测至少 4 颗 GPS 卫星?

六、论述(共 20 分) 1、什么是伪距单点定位?说明用户在使用 GPS 接收机进行伪距单点定位时,为何需要同时 观测至少 4 颗 GPS 卫星?(12 分) 根据 GPS 卫星星历和一台 GPS 接收机的伪距测量观测值来直接独立确定用户接收机天线在 WGS-84 坐标系中的绝对坐标的方法叫单点定位,也叫绝对定位。 (4 分) 由于进行伪距单点定位时, 每颗卫星的伪距测量观测值中都包含有接收机钟差这一误差, 造 成距离测量观测值很不准确。 (4 分)需要将接收机钟差作为一个未知数加入到伪距单点定 位的计算中,再加上坐标三个未知数,所以至少需要 4 个伪距观测值,即需要同时观测至少 4 颗 GPS 卫星。 (4 分) 2、什么是多路径误差?试述消弱多路径误差的方法。 (8 分) 在 GPS 测量中,如果测站周围的反射物所反射的卫星信号进入接收机天线,这 直接来自卫星的信号产生干涉,从而使观测值偏离真值,产生多路径误差。 (3 分) 消多路径误差的方法: (1)选择合适的站址 测站应远离大面积*静地水面; (1 分) 测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中; (1 分) 测站应离开高层建筑物. (1 分) (2)对接收机天线的要求 a、在天线中设置抑径板(1 分) b、接收天线对于极化特性不同的反射信号应该有较强的抑制作用。 (1 分)

就和



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