GPS考試地的題目

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1、GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理的基本過(guò)程？答：、GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的 ：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑濾波檢驗(yàn)，剔除粗差：統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式并 將各類數(shù)據(jù)文件加工成標(biāo)準(zhǔn)化文件，找出周跳變點(diǎn)并修復(fù)觀測(cè)值；對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行各種模型改正?；具^(guò)程：數(shù)據(jù)采集t數(shù)據(jù)傳輸t預(yù)處理t基線解算tGPS網(wǎng)平差：第一步數(shù)據(jù)采集的是GPS接收機(jī)野外觀測(cè)記錄的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)，野外觀測(cè)記錄的同時(shí)用隨機(jī)軟件解算出測(cè)站點(diǎn)的位置和運(yùn)動(dòng)速度，提供導(dǎo)航服務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸至基線解算一般是用隨機(jī)軟件（后處理軟件）將接收機(jī)記錄的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行預(yù)處理和基線解算。GPS網(wǎng)平差包括GPS基線向量網(wǎng)平差，GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)聯(lián)合平差等內(nèi)容。整個(gè)數(shù)據(jù)處

2、理過(guò)程可以建立數(shù)據(jù)庫(kù) 管理系統(tǒng)2、偽距法定位的原理?根據(jù)已知的衛(wèi)星位置和偽距GPS衛(wèi)星依據(jù)自己的時(shí)鐘發(fā)接收機(jī)在自己的時(shí)鐘控制答:在某一瞬間利用GPS接收機(jī)同時(shí)測(cè)定四顆衛(wèi)星的偽距, 觀測(cè)值，采用距離交會(huì)法求得接收機(jī)的三維坐標(biāo)和時(shí)鐘改正數(shù)。出某一結(jié)構(gòu)的測(cè)距碼， 該測(cè)距碼經(jīng)過(guò)t時(shí)間的傳播后到達(dá)接受接。下產(chǎn)生一組結(jié)構(gòu)完全相同的測(cè)距碼 -復(fù)制碼，并通過(guò)時(shí)延器使其時(shí)延時(shí)間T， 將這兩組測(cè)距 碼進(jìn)行相關(guān)處理，若自相關(guān)關(guān)數(shù) R（ T，）豐1,則繼續(xù)調(diào)整延遲時(shí)間T， 直至字相關(guān)系數(shù) R（ T，） =1為止。使接收機(jī)所產(chǎn)生的復(fù)制碼與接收到的 GPS衛(wèi)星測(cè)距碼完全對(duì)齊，那么其延遲時(shí)間十 即為GPS衛(wèi)星信號(hào)從衛(wèi)星傳播

3、到接收機(jī)所用的時(shí)間t。GPS衛(wèi)星信號(hào)的傳播是一種無(wú)線信號(hào)的傳播，其速度等于光速c,衛(wèi)星至接收機(jī)的距離即為T，與c的乘積。測(cè)方程為：（Xs-X） 2 + （Ys-Y） 2 + （Zs-Z） 2 ? -CV = pz +3p + 3p + 3p -CV 式中 （Xs,Ys,Zs ）為某歷元衛(wèi)星坐標(biāo)，V衛(wèi)星鐘差改正數(shù)，p /為偽距觀測(cè)值，3p、3p分別為電離層改正和對(duì)流層改正，C為光速，（X Y, Z）、V分別為測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)和接受及鐘差改正數(shù)3、為什么采用碼相關(guān)技術(shù)來(lái)確定偽距?答：GPS衛(wèi)星發(fā)射出的測(cè)距碼是按照某一規(guī)律排列的，在一周期內(nèi)每個(gè)碼對(duì)應(yīng)著某一 特定的時(shí)間。應(yīng)該說(shuō)識(shí)別出每個(gè)碼的形狀特征，即用每

4、個(gè)碼的某一標(biāo)志即可推算出時(shí)延值T進(jìn)行偽距測(cè)量。但實(shí)際上每個(gè)碼在產(chǎn)生過(guò)程中都帶有隨機(jī)誤差，并且信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳送后也會(huì)產(chǎn)生變形。所有根據(jù)碼的某一標(biāo)志來(lái)推算時(shí)延值t就會(huì)產(chǎn)生比較大的誤差。因此采用碼相關(guān)技術(shù)在自相關(guān)系數(shù) R（ tz ）=MAX的情況下來(lái)確定信號(hào)的傳播時(shí)間t。這樣就排除了隨機(jī)誤差的影響，實(shí)質(zhì)上就是采用了多個(gè)碼特征來(lái)確定t的方法。由于測(cè)距碼和復(fù)制碼在產(chǎn)生的過(guò)程中不可避免的帶有誤差，而且測(cè)距碼在傳播過(guò)程中還會(huì)由于各種外界的干擾而產(chǎn)生變 形，因而自相關(guān)系數(shù)往往不可避免的帶有誤差，因而自相關(guān)系數(shù)不可能達(dá)到1,只能在自相關(guān)系數(shù)在最大的情況下確定偽距，也就是本地碼與接收碼基本對(duì)齊了。這樣可以最大幅

5、度的消除各種隨機(jī)誤差的影響，以達(dá)到提高精度的目的。4、GPS控制網(wǎng)的布設(shè)原則？答：（1） GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，并有一定數(shù)量的重復(fù)邊，平均 每個(gè)測(cè)站的設(shè)站次數(shù)應(yīng)在 2次以上（2） GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量與原有地面控制點(diǎn)相重合，重合點(diǎn)一般不少于3個(gè)，且在網(wǎng)中分布應(yīng)均勻（3） GPS網(wǎng)中應(yīng)考慮布設(shè)一定密度的水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)點(diǎn)，以充分利用GPS空間信息，確定GPS網(wǎng)的正常高 （4） GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)選在容易到達(dá)和視野開(kāi)闊 的地方，以便觀測(cè)和保證接收機(jī)在觀測(cè)時(shí)段內(nèi)至少搜索到4顆衛(wèi)星（5）在網(wǎng)點(diǎn)附近布設(shè)一通視良好的方位點(diǎn)，以建立聯(lián)測(cè)方向，便于用經(jīng)典方法聯(lián)測(cè)或擴(kuò)展或：1）GPS網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)視其目的，作業(yè)時(shí)

6、衛(wèi)星狀況，預(yù)期達(dá)到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照優(yōu)化設(shè)計(jì) 原則進(jìn)行。（2） GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形，例如一個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立觀測(cè)環(huán)，或者附合路線形式，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。（3） GPS網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)與點(diǎn)之間雖不要求通視，但應(yīng)有利于按常規(guī)測(cè)量方法進(jìn)行加密控制時(shí)應(yīng)用。（4）可能條件下，新布設(shè)的GPS網(wǎng)應(yīng)與附近已有的 GPS點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)；新布設(shè)的 GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量與地面原有控制網(wǎng)點(diǎn)相聯(lián)接， 聯(lián)接處的重合點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于三個(gè)，且分布均勻，以便可靠地確定 GPS網(wǎng)與原有網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。GPS網(wǎng)點(diǎn)，應(yīng)利用已有水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)高程。5、觀測(cè)值的線性組合(GPS求差)答：gps載波相位觀測(cè)值可

7、在衛(wèi)星間求差、在接收機(jī)間求差、也可以在不同歷元間求差。各種求差法都是觀測(cè)值的線性組合。將觀測(cè)值直接相減的過(guò)程叫做求一次差。所得結(jié)果被當(dāng)成虛擬觀測(cè)值，叫做載波相位觀測(cè)值的一次差或單差。常用的求一次差是在接收機(jī)間求一次差。對(duì)載波相位測(cè)量的一次差分觀測(cè)值繼續(xù)求差，所得的結(jié)果仍可以被當(dāng)成虛擬觀測(cè)值，叫做載波相位測(cè)量觀測(cè)值的二次差或雙差。常用的球二次差是在接收機(jī)間求一次差后在在衛(wèi)星間求二次差，叫做星站二次差分。對(duì)二次差繼續(xù)求差稱為求三次。所得結(jié)果叫做載波相位 測(cè)量觀測(cè)值的三次差或三差。常用的求三次差是在接收機(jī)、衛(wèi)星和歷元之間求三次差。上述各種差分觀測(cè)值模型能夠有效的消除各種偏差項(xiàng)，單差觀測(cè)值中可消除與衛(wèi)

8、星有關(guān)的載波相位及其鐘差項(xiàng)，雙差觀測(cè)中可消除與接收機(jī)有關(guān)的有關(guān)的載波相位及其鐘差項(xiàng)，三差觀測(cè)值可消除與衛(wèi)星間和接收機(jī)有關(guān)的初始整周模糊度項(xiàng)NO,因而差分觀測(cè)值模型是 GPS測(cè)量應(yīng)用中廣泛采用的平差模型。6、載波相位測(cè)量的原理與觀測(cè)方程是什么？答：原理：載波相位測(cè)量的觀測(cè)量是GPS接收機(jī)所接收的衛(wèi)星載波信號(hào)與接收機(jī)本振精彩文檔參考信號(hào)的相位差。 若衛(wèi)星S發(fā)出一載波信號(hào)，該信號(hào)向各處傳播。設(shè)某一瞬間，該信號(hào)在接收機(jī)R處的相位為0 R,在衛(wèi)星S處的相位為0 S,0 R、0 S為從某一起點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算的包括 整周數(shù)在內(nèi)的載波相位， 為方便計(jì)算，均以周數(shù)為單位。若載波的波長(zhǎng)為入，則衛(wèi)星 S至接收機(jī)R間的距離

9、為P =入(0 S0 R),但我們無(wú)法測(cè)量出衛(wèi)星 上的相位0 So如果接收機(jī)的振蕩器能產(chǎn)生一個(gè)頻率與初相和 衛(wèi)星載波信號(hào)完全相同的基準(zhǔn)信號(hào)，問(wèn)題便迎刃而解，因?yàn)?任何一個(gè)瞬間在接收機(jī)處的基準(zhǔn)信號(hào)的相位就等于衛(wèi)星處載 波信號(hào)的相位。因此(0 S0 R)就等于接收機(jī)產(chǎn)生的基準(zhǔn)信 號(hào)的相位0 k(Tk)和接收到的來(lái)自衛(wèi)星的載波信號(hào)相位0K(Tk)之差：嘰(Tk)二 kj(Tk (Tk)某一瞬間的載波相位測(cè)量值(觀測(cè)量)就是該瞬間接收 機(jī)所產(chǎn)生的基準(zhǔn)信號(hào)的相位0k(Tk)和接收到的來(lái)自衛(wèi)星的載波信號(hào)的相位0 K(Tk)之差。因此根據(jù)某一瞬間的載波相位測(cè) 量值就可求出該瞬間從衛(wèi)星到接收機(jī)的距離。但接收機(jī)

10、只能測(cè)得一周內(nèi)的相位差，代表衛(wèi)星到測(cè)站距離的相位差還應(yīng)包括傳播已經(jīng)完成的整周數(shù)nK :ek(TQ=Nkj +代(TQ-歸(Tk)假如在初始時(shí)刻tO觀測(cè)得出載波相位觀測(cè)量為：門k(t0)k二Nkj丫(t0) -k(t0)nK為第一次觀測(cè)時(shí)相位差的整周數(shù)，也叫整周模糊度。觀測(cè)方程為：式中：3p 1、3p 2分別為電離層改正和對(duì)流層改正，P為衛(wèi)星至接收機(jī)之間的幾何距離，f為衛(wèi)星發(fā)射的載波頻率或接收機(jī)本振產(chǎn)生的固定參考頻率，c為電磁波傳播的速度，S ta、S tb分別表示衛(wèi)星鐘差和接收機(jī)鐘差，'為載波相位整周數(shù)。7、GPS系統(tǒng)的特點(diǎn) ：1、定位精度高2、觀測(cè)時(shí)間短 3、測(cè)站間無(wú)須通視 4、可提

11、供三維坐標(biāo) 5、操作簡(jiǎn)便6、 全天候作業(yè)7功能多、應(yīng)用廣 8、經(jīng)濟(jì)效益高8、什么是周跳？整周跳變的探測(cè)與修復(fù)常用的方法有哪些？答：在跟蹤衛(wèi)星過(guò)程中，由于某種原因，計(jì)數(shù)器無(wú)法連續(xù)計(jì)數(shù)，當(dāng)信號(hào)重新被跟蹤后，整周計(jì)數(shù)就不正確， 但是不到一個(gè)整周的相位觀測(cè)值仍是正確的，這種現(xiàn)象稱為周跳。 整周跳變的探測(cè)方法有：（1）屏幕掃描法（2）用高次差后多項(xiàng)式擬合法（3）在衛(wèi)星間求差法。 修復(fù)方法：（1）用雙頻觀測(cè)值修復(fù)周跳（2）根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復(fù)整周跳變9、什么叫GPS水準(zhǔn)？其作用是什么？答：稱利用GPS和水準(zhǔn)測(cè)量成果確定似大地水準(zhǔn)面的方法為GPS水準(zhǔn)。其作用是精確計(jì)算各GPS點(diǎn)的正常高H。GPS水準(zhǔn)高

12、程，是目前 GPS作業(yè)中常用的一種方法。國(guó)內(nèi)外用于 GPS水準(zhǔn)計(jì)算的各種方法主要有：繪等值線圖法；解析內(nèi)插法（包括曲線內(nèi)插法、樣條函數(shù) 法和Akima法）；曲面擬合法（包括平面擬合法、多項(xiàng)式曲面擬合法、多面函數(shù)擬合法、曲 面樣條你合法、非參數(shù)回歸曲面擬合法和移動(dòng)曲面法）等。10、簡(jiǎn)述GPS衛(wèi)星觀測(cè)的誤差來(lái)源及消除或削弱的措施？答：誤差按其來(lái)源可分為三種：（1 ）與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差（電離層折射誤差、對(duì)流層 折射誤差及多路徑效應(yīng)誤差），消弱措施：利用雙頻觀測(cè)、進(jìn)行模型改正、利用同步觀測(cè)求 差、選擇合適的站址、在天線中設(shè)置抑徑板等（2）與衛(wèi)星有關(guān)的誤差（衛(wèi)星星歷差、衛(wèi)星鐘誤差及相對(duì)論效應(yīng)），解決辦

13、法：建立自己的衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨(dú)立定軌、軌道松弛法、同步觀 測(cè)值求差、進(jìn)行衛(wèi)星鐘差改正、在制造衛(wèi)星鐘將頻率設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)頻率（3 ）與接收機(jī)有關(guān)的誤差和觀測(cè)誤差（接收機(jī)鐘誤差、 接收機(jī)位置誤差、 天線相位中心位置誤差及幾何圖形強(qiáng)度 誤差等），消弱措施：建立誤差改正模型對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行改正、通過(guò)觀測(cè)值求值、選擇良好的 觀測(cè)條件、采用恰當(dāng)?shù)挠^測(cè)方法、操作認(rèn)真仔細(xì)等GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶部分一一GPS接收機(jī)。WGS-84坐標(biāo)系的幾何定義：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，Z軸指向BIH 1984.0 定義的協(xié)議地球極（CTF）方向，X軸指向BIH 1984.0的零子午面和

14、CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸與Z,X軸構(gòu)成右手 坐標(biāo)系GPS色對(duì)定位：也叫單點(diǎn)定位，即利用GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)之間的距離觀測(cè)值直接確定用 戶接收機(jī)天線在 WGS-84坐標(biāo)系中相對(duì)坐標(biāo)系原點(diǎn)的決對(duì)位置.絕對(duì)定位分為靜態(tài)絕對(duì)定位和動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位。GPS相對(duì)定位：是至少用兩臺(tái) GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的 GPS衛(wèi)星，確定兩臺(tái)接收機(jī)天 線之間的相對(duì)位置差分GPS可分為：?jiǎn)位鶞?zhǔn)站差分、具有多個(gè)基準(zhǔn)站的局部區(qū)域差分和廣域差分三種類型。相對(duì)定位的結(jié)果是：各同步跟蹤站之間的基線向量（三維坐標(biāo)差）。整周跳變的修復(fù)：屏幕掃描法、用高次差或多項(xiàng)式擬合法、在衛(wèi)星間求差法、用雙頻觀測(cè)值修復(fù)周跳、根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復(fù)周

15、跳。國(guó)際地球參考框架 ITRF:是一個(gè)地心參考框架，實(shí)質(zhì)是一種地固坐標(biāo)系，其原點(diǎn)在地球體 系的質(zhì)心，以WGS-841球?yàn)閰⒖紮E球。GPS播發(fā)的信號(hào)：包括載波信號(hào)、測(cè)距碼和數(shù)據(jù)碼。時(shí)鐘基本頻率為10.23MHz偽距法定位的原理：在某一瞬間利用 GPS接收機(jī)同時(shí)測(cè)定四顆衛(wèi)星的偽距，根據(jù)已知的衛(wèi)星位置和偽距觀測(cè)值，采用距離交會(huì)法求得接收機(jī)的三維坐標(biāo)和時(shí)鐘改正數(shù)。GPS動(dòng)態(tài)定位方法：?jiǎn)吸c(diǎn)動(dòng)態(tài)定位、實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位、后處理差分動(dòng)態(tài)定位。GPS的數(shù)據(jù)處理基本流：程包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)預(yù)處理、基線結(jié)算、GPS網(wǎng)平差。GPS基線向量網(wǎng)平差的三種類型：自由網(wǎng)平差（WGS-84坐標(biāo)系）、非自由網(wǎng)平差、GP

16、S網(wǎng)與地面網(wǎng)聯(lián)合平差（國(guó)家坐標(biāo)系或地方坐標(biāo)系） 。GPS測(cè)量的作業(yè)模式 ：經(jīng)典靜態(tài)定位模式、快速靜態(tài)定位、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)定位、往返式重復(fù)設(shè)站、 動(dòng)態(tài)定位。GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)：1、定位精度高2、觀測(cè)時(shí)間短 3、測(cè)站間無(wú)須通視 4、可提供三維 坐標(biāo)5、操作簡(jiǎn)便6、全天候作業(yè)7功能多、應(yīng)用廣8、經(jīng)濟(jì)效益高GPS相對(duì)定位：是至少用兩臺(tái) GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的 GPS衛(wèi)星，確定兩臺(tái)接收機(jī)天 線之間的相對(duì)位置GPS接收機(jī)依據(jù)其用途可分為：導(dǎo)航型接收機(jī)、測(cè)地（量）型接收機(jī)和授時(shí)型接收機(jī)減弱電離層影響的措施：利用雙頻觀測(cè)、利用電離層改正模型加以改正、利用同步觀測(cè)值求差。時(shí)段：測(cè)站上GPS接收機(jī)從開(kāi)始接收衛(wèi)星信號(hào)到

17、觀測(cè)停止，連續(xù)工作的時(shí)間段稱為時(shí)段 異步環(huán)：三臺(tái)以上GPS接收機(jī)在不同的時(shí)段內(nèi)在幾個(gè)測(cè)站上觀測(cè)衛(wèi)星所得基線構(gòu)成的幾何 圖形同步環(huán)：三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)值得注意的是：當(dāng)同步閉合環(huán)的閉合差較小時(shí)，通常只能說(shuō)明GPS基線向量的計(jì)算合格。 并不能說(shuō)明GPS觀測(cè)邊的精度高，也不能發(fā)現(xiàn)接收的信號(hào)受到干擾而產(chǎn)生的某些誤差。GPS網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有：點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式及邊點(diǎn)混合連接四種基本方式。GPS相對(duì)定位：是至少用兩臺(tái) GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的 GPS衛(wèi)星，確定兩臺(tái)接收機(jī)天 線之間的相對(duì)位置。偽距：就是由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距碼信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得出的量側(cè)距離。由于衛(wèi)星鐘、接收機(jī)鐘的誤差以及信號(hào)經(jīng)過(guò)電離層和對(duì)流層的延遲，量側(cè)距離的距離與衛(wèi)星到接