GPS定位原理介紹習(xí)題及答案解析

1、PAGE PAGE 7哎14 全球定阿位系統(tǒng)（GP昂S）定位原理隘簡介一、填空題：隘1、GPS接跋收機(jī)基本觀測俺值有唉 白偽距觀測值笆、礙載波相位觀測骯值佰 襖。懊2、GPS接扳收機(jī)按用途分班，可分為疤 導(dǎo)航背 昂型接收機(jī)、藹 測地 頒 癌型接收機(jī)、吧 授時(shí) 版型接收機(jī)和姿板態(tài)測量型接收暗機(jī)。其中扳 測地 皚 壩型接收機(jī)，按絆載波頻率又可啊分為百 單頻 艾接收機(jī)、哀 雙頻傲 百接收機(jī)。哎3、GPS接辦收機(jī)主要由半 擺GPS接收機(jī)霸天線敗 暗、捌 唉GPS接收機(jī)耙主機(jī)白 艾和 哀電源艾三部分組成。鞍4、GPS定俺位是利用疤 藹空間測距稗 班交會定點(diǎn)原理捌。巴5、全球定位唉系統(tǒng)（GPS瓣）絆主要由

2、版 翱空間衛(wèi)星部分挨 按、敗 巴地面監(jiān)控部分罷 挨和班 頒用戶設(shè)備八 班三部分組成。藹6、GPS衛(wèi)邦星星座由哎 凹 24把 笆顆衛(wèi)星組成。叭其中伴 奧21拔 扮顆工作衛(wèi)星，骯 3 巴 凹顆備用衛(wèi)星。按工作衛(wèi)星分布把在岸 奧6 俺個(gè)近圓形的軌笆道面內(nèi)，每個(gè)罷軌道上有斑 礙4 巴 礙顆衛(wèi)星。安GPS吧工作衛(wèi)星距離跋地面的平均高耙度是巴20200凹km昂。俺7、地面監(jiān)控拌部分按功能可板分為扮 按監(jiān)測站白 昂 、骯 靶主控站把 邦和斑 芭注入站暗 襖三種。靶8、GPS接邦收機(jī)接收的衛(wèi)哀星信號有：柏 艾偽距觀測值拜 奧和岸 笆載波相位觀測靶值佰 胺及癌 耙衛(wèi)星廣播星歷啊 。邦9、根據(jù)測距版原理，GPS八

3、衛(wèi)星定位方法暗有斑 按偽距定位法 背 吧、岸 載波相位測阿量定位 疤 白和 罷 G把PS差分定位按 埃。對于待定點(diǎn)霸位，根據(jù)接收背機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 案可分為壩 拜靜態(tài)定位胺 岸和爸 隘動(dòng)態(tài)定位叭 搬。百根據(jù)獲取定位佰結(jié)果的時(shí)間 版可分為百 盎實(shí)時(shí)定位吧 拌和般非實(shí)時(shí)定位阿 挨。霸10、在兩個(gè)胺測站上分別安巴置接收機(jī)，同皚步觀測相同的胺衛(wèi)星，以確定扳兩點(diǎn)間相對位邦置的定位方法暗稱為辦 壩相對定位 氨。百11、載波相矮位相對定位普皚遍采用將相位芭觀測值進(jìn)行線把性組合的方法擺。具體方法有案三種，即翱 矮單差法瓣 百、跋 把雙差法捌 扳和白 靶三差法 唉 拜。凹12、GPS把差分定位系統(tǒng)絆由礙 吧基準(zhǔn)站奧

4、啊、岸 昂 流動(dòng)站翱 敖 和 絆 伴無線電通信鏈佰 笆三部分組成。翱13、GPS八測量實(shí)施過程爸與常規(guī)測量一岸樣包括哎 斑方案設(shè)計(jì)阿 案、 癌 頒外業(yè)測量白 安和按 半內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理案三部分。辦二、鞍名詞解釋：翱 稗1、偽距單點(diǎn)隘定位拜利用GPS接安收機(jī)在某一時(shí)隘刻測定的四顆靶以上GPS衛(wèi)安星偽距及從衛(wèi)笆星導(dǎo)航電文中骯獲得的衛(wèi)星位按置皚,般采用距離交會伴法求定天線所敗在的三維坐標(biāo)頒.澳2、載波相位奧相對定位-板-癌用兩臺GPS氨接收機(jī)，分別盎安置在測線兩挨端(該測線稱壩為基線)，固佰定不動(dòng)，同步壩接收GPS衛(wèi)藹星信號。利用骯相同衛(wèi)星的相鞍位觀測值進(jìn)行扮解算，求定基澳線端點(diǎn)在奧WGS一84頒坐標(biāo)系

5、中的相澳對位置或基線版向量。當(dāng)其中安一個(gè)端點(diǎn)坐標(biāo)罷已知，則可推澳算另一個(gè)待定半點(diǎn)的坐標(biāo)。伴3、半整周跳變捌凹當(dāng)GPS接收背機(jī)在跟蹤衛(wèi)星笆進(jìn)行載波相位骯測量過程中，礙若因某種原因百引起對衛(wèi)星跟哀蹤短暫失鎖，擺如衛(wèi)星和接收扒機(jī)天線之間視扮線方向有阻擋阿物或接收機(jī)受搬到外界電磁干藹擾等，將造成吧載波相位整周壩觀測值的意外隘丟失現(xiàn)象。這伴種現(xiàn)象稱為整背周跳變般。拌4、靜態(tài)定位俺岸進(jìn)行GPS定絆位時(shí)，接收機(jī)俺的天線始終處扳于靜止?fàn)顟B(tài)背，八用GPS測定伴相對于地球不哎運(yùn)動(dòng)的點(diǎn)位。拔GPS接收機(jī)扮安置在該點(diǎn)上矮，接收數(shù)分鐘絆乃至更長時(shí)間扒，以確定其三版維坐標(biāo)，又稱隘為絕對定位半。阿5、動(dòng)態(tài)定位版瓣進(jìn)行GPS

6、定霸位時(shí)，接收機(jī)拌的天線始終處壩于運(yùn)動(dòng)過程中奧，礙動(dòng)態(tài)定位是確哀定運(yùn)動(dòng)物體的盎三維坐標(biāo)。案6、偽距測量佰 挨測定由衛(wèi)星發(fā)瓣射的測距碼信吧號到達(dá)GPS半接收機(jī)的傳播笆時(shí)間乘以光癌速所得的距離白。氨7、載波相位拔測量 扳-芭是測定GPS瓣衛(wèi)星載波信號背到接收機(jī)天線疤之間的相位延礙遲絆8、GPS差俺分定位隘-扮是在已有精確扒地心坐標(biāo)點(diǎn)安跋放GPS接收襖機(jī)(稱為基準(zhǔn)半站)，利用已版知地心坐標(biāo)和板星歷計(jì)算GP暗S觀測值的校挨正值，并通過扳無線電通訊設(shè)邦備(稱為數(shù)據(jù)疤鏈)將校正值八發(fā)送給運(yùn)動(dòng)中敗的GPS接收板機(jī)(稱為流動(dòng)艾臺)。流動(dòng)臺懊利用校正值對稗自己的GPS暗觀測值進(jìn)行修凹正，以消除上半述誤差，從而扮

7、提高實(shí)時(shí)定位皚精度。艾三、盎選擇題：(把敖正確的答案填哎入括號內(nèi))柏1、GPS的哎優(yōu)點(diǎn)有（ 跋ABCD百 ）班A 全球性皚、全天侯 凹 B 高精懊度、快速實(shí)時(shí)白三維導(dǎo)航 半 C 定埃位、測速和授疤時(shí)吧D 點(diǎn)間無隘需通視、不建霸標(biāo)等優(yōu)勢拔2、唉GPS定位的佰基本原理采用吧的方法是（ 盎 昂 D氨 ）拜A 側(cè)方交背會 B 前耙方交會 耙C 單三角鞍形 D 測版邊后方交會搬3、GPS在唉測量中的用途百( 胺ABCD癌 )鞍A 大地測骯量 B啊 城市和礦案山控制測量 胺 C 扒建筑物變形測辦量 D埃 水下地形百測量般4、GPS動(dòng)稗態(tài)差分有多種案方法（ 把ABCD 芭 ）百A 位置差艾分 B哀 偽距差分

8、靶(RTD) 頒 C佰 載波相位罷實(shí)時(shí)差分(R埃TK) 罷 D 百廣域差分拔5、GPS接隘收機(jī)按用途分挨（ 瓣ABCD哀 版）百A 導(dǎo)航型巴接收機(jī) 矮 B 測地瓣型接收機(jī) 邦 C 阿授時(shí)型接收機(jī)耙 D 礙 姿態(tài)測量型藹6、GPS接版收機(jī)按接收機(jī)澳通道數(shù)分（ 叭 挨ABC 埃）耙A 多通道唉GPS接收機(jī)癌 B 胺 序貫通道接稗收機(jī) 般 C 多路扮復(fù)用通道接收岸機(jī)氨7、GPS控靶制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)按計(jì)是進(jìn)行GP扮S測量的基礎(chǔ)壩，其內(nèi)容包括俺（ 安ABCD邦 ）班A 測區(qū)范胺圍 背B 測量精骯度 耙C 提交成藹果方式 絆 D 敖完成時(shí)間耙8、GPS網(wǎng)昂的布設(shè)通常有皚（拔 ABCD拌 ）。澳A 點(diǎn)連式阿 B

9、 邊氨連式 C礙 網(wǎng)連式 熬 D 邊點(diǎn)柏混合式唉四、判斷題：拜（艾正確的劃“按”，錯(cuò)誤的劃邦“”）八（ 白般 藹）1、衛(wèi)星從盎2萬公里高空暗向地面?zhèn)鬏?，骯空中經(jīng)過電離拜層、對流層，班會產(chǎn)生時(shí)延。壩所以接收機(jī)測八的距離含有誤叭差。?。ò侔?） 2、G挨PS三維定位耙至少需要四顆胺衛(wèi)星，當(dāng)?shù)孛姘飧叱桃阎獣r(shí)也岸可用三顆衛(wèi)星昂定位。哎（ 氨 氨）3、衛(wèi)星同絆時(shí)在地平線以把上至少有4顆斑，最多可達(dá)1版1顆。這樣的懊布設(shè)方案將保唉證在世界任何頒地方，任何時(shí)案間，都可以進(jìn)背行實(shí)時(shí)三維定敗位。氨（稗 盎靶 ）4、GP埃S衛(wèi)星主要功捌能是接收并存敖儲由地面監(jiān)控拜站發(fā)來的導(dǎo)航藹信息。胺（鞍熬 ） 5、用隘戶設(shè)備是

10、指用氨戶GPS接收半機(jī)，其主要任頒務(wù)是捕獲衛(wèi)星扳信號,跟蹤并啊鎖定衛(wèi)星信號斑。吧（ 八熬 ）6、用戶版設(shè)備是指用戶白GPS接收機(jī)辦，對接收的衛(wèi)敖星信號進(jìn)行處疤理，測量出G佰PS信號從衛(wèi)哎星到接收機(jī)天哎線間的時(shí)間。啊（艾 伴）7、以載波哎相位觀測值為矮主的相對定位暗法是當(dāng)前GP盎S精密測量中叭普遍采用的方版法。耙（ 爸叭 俺）8、GPS阿網(wǎng)的精度指標(biāo)案通常是以網(wǎng)中安相鄰點(diǎn)之間的巴距離誤差按m翱D案來表示。笆（ 啊俺 翱）9、GPS背控制網(wǎng)可以分艾級布設(shè)，也可瓣以超級布設(shè)，稗或布設(shè)同級全暗面網(wǎng)。靶（吧 吧 拌）10、GP柏S測量時(shí)由于按不需要點(diǎn)間通辦視，因此圖形擺設(shè)計(jì)靈活性比敖較大。皚（暗 伴 柏

11、）11、襖GPS點(diǎn)雖然捌不需要通視，瓣但是為了便于哎用常規(guī)方法聯(lián)盎測和擴(kuò)展，要鞍求控制點(diǎn)至少扳與一個(gè)其他控爸制點(diǎn)通視，或邦者在控制點(diǎn)附隘近300m外安布設(shè)一個(gè)通視暗良好的方位點(diǎn)矮，以便建立聯(lián)班測方向。稗（骯頒 背）12、奧為了求定GP巴S網(wǎng)坐標(biāo)與原罷有地面控制網(wǎng)壩坐標(biāo)之間的坐伴標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，般要求至少有拜四暗個(gè)GPS控制隘網(wǎng)點(diǎn)與地面控巴制網(wǎng)點(diǎn)重合。五、簡答題：埃1熬、GPS全球八定位系統(tǒng)由哪白些部分組成？壩各部分的作用笆是什么？扮答：靶全球定位系統(tǒng)半(GPS)主扮要由空間衛(wèi)星氨部分(GPS隘衛(wèi)星星座)、捌地面監(jiān)控部分半和用戶設(shè)備三靶部分組成。傲1、案GPS衛(wèi)星主埃要功能是接收盎并存儲由地面扳監(jiān)控

12、站發(fā)來的岸導(dǎo)航信息。接懊收并執(zhí)行主控笆站發(fā)出的控制跋命令，如調(diào)整凹衛(wèi)星姿態(tài)、啟案用備用衛(wèi)星等挨。向用戶連續(xù)凹發(fā)送衛(wèi)星導(dǎo)航盎定位所需信息半，如衛(wèi)星軌道搬參數(shù)、衛(wèi)星健澳康狀態(tài)，以及盎衛(wèi)星信號發(fā)射岸時(shí)間凹標(biāo)準(zhǔn)等。柏2、（1）扳監(jiān)測站巴主要任務(wù)是完哀成對GPS衛(wèi)百星信號的連續(xù)耙觀測，并將搜叭集的數(shù)據(jù)和當(dāng)俺地氣象觀測資疤料經(jīng)處理后傳礙送到主控站。（2）主控站板主控站設(shè)在美敖國本土科羅拉安多空間中心。笆它除了協(xié)調(diào)管哀理地面監(jiān)澳控系統(tǒng)外，還埃負(fù)責(zé)將監(jiān)測站暗的觀測資料聯(lián)霸合處理推算衛(wèi)案星星歷、衛(wèi)星鞍鐘差和大氣修扳正參數(shù)，并將叭這些數(shù)據(jù)編制奧成導(dǎo)航電文送爸到注入站。此礙外，它還可以俺調(diào)整偏離軌道稗的衛(wèi)星，使之挨

13、沿預(yù)定軌道運(yùn)邦行或啟用備用辦衛(wèi)星。(3)注入站安其主要任務(wù)是稗將主控站編制癌的導(dǎo)航電文，壩通過直徑為3哎.鞍6m的天線注罷入給相應(yīng)的衛(wèi)頒星。稗3,用戶處理笆是指用戶伴GPS接收機(jī)哎。其主要任務(wù)疤是捕獲衛(wèi)星信俺號，跟蹤并鎖芭定衛(wèi)星信號。八對接收的衛(wèi)星伴信號進(jìn)行處理礙，測量出GP癌S信號從衛(wèi)星氨到接收機(jī)天線佰間的傳播時(shí)間疤。能譯出GP熬S凹衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)扒航電文，實(shí)時(shí)暗計(jì)算接收機(jī)天耙線的三維坐標(biāo)盎、速度和時(shí)間昂。佰2叭、闡述GPS癌衛(wèi)星定位原理奧？癌答：昂GPS衛(wèi)星定敖位原理是空間拌距離交會法。爸根據(jù)測距原理拌，其定位方法礙主要有偽距法埃定位、載波相拔位測量定位和吧GPS差分定鞍位。對于待定氨點(diǎn)位，

14、根據(jù)其扮運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分哎為靜態(tài)定位和跋動(dòng)態(tài)定位。靜百態(tài)定位是指用板GPS測定相盎對于地球不運(yùn)皚動(dòng)的點(diǎn)位柏。爸(埃1暗)稗偽距觀測值及笆偽距單點(diǎn)定位藹 俺偽距單點(diǎn)定位拌速度快、無多澳值性問題，因岸此在運(yùn)動(dòng)載體鞍的導(dǎo)航定位上跋仍應(yīng)用很廣泛笆。此外偽距還辦可以作為載波氨相盎位測量中解決半整周模糊度的氨參考數(shù)據(jù)。吧(2)罷載波相位測量半相對定位敖 擺其具體方法有岸三種，即單差哎法、雙差法和耙三差法阿.氨(3)拌 GPS實(shí)時(shí)藹差分定位稗 拜(1)位置差疤分襖 2斑）偽距差分（哎RTD） 板 般(3)載波相啊位實(shí)時(shí)差分(扮RTK)案3案、GPS野外敗控制測量成果耙應(yīng)做哪幾項(xiàng)檢板測？其限差要背求是什么？哎答：白每個(gè)時(shí)段同盎步環(huán)檢驗(yàn)按 壩 罷 襖 笆 澳 安環(huán)閉合差限差瓣：骯 岸 絆 奧式中：隘柏規(guī)范中規(guī)啊定的中誤差；邦 佰 n懊般同步環(huán)的點(diǎn)拔數(shù)。同步邊檢驗(yàn)罷一條基線在不唉同時(shí)段觀測多絆次，有多個(gè)獨(dú)霸立基線值，這鞍些邊稱為重復(fù)耙邊。任意兩個(gè)搬時(shí)段所得基線稗差應(yīng)小于相應(yīng)伴等級規(guī)定精度捌的阿