(大學(xué)試卷)GPS原理與應(yīng)用試卷A答案

1、：號學(xué)：名姓：級班業(yè)專：系院線訂裝GPS原理與應(yīng)用課程考試試卷（A）答案大題號一二三四五六合計(jì)占80%成績（注意：答案均寫在答題紙上，并寫明題號）一、名詞解釋（共6小題，每小題3分，共18分）1.整周跳變：由于儀器線路的瞬間故障、衛(wèi)星信號被障礙物暫時(shí)阻斷、載波鎖相環(huán)路的短暫失鎖等因素的影響，引起計(jì)數(shù)器在某一個(gè)時(shí)間無法連續(xù)計(jì)數(shù)，這就是所謂的整周跳變現(xiàn)象(簡稱周跳)。2.導(dǎo)航電文：由衛(wèi)星向用戶發(fā)送的有關(guān)衛(wèi)星的位置、工作狀態(tài)、衛(wèi)星鐘差及電離層延遲參數(shù)等信息的一組二進(jìn)制代碼，也稱數(shù)據(jù)碼。3.衛(wèi)星星歷誤差：由衛(wèi)星星歷給出的衛(wèi)星軌道與衛(wèi)星實(shí)際軌道之差。4.靜態(tài)絕對定位：是指在GPS接收機(jī)天線處于靜止?fàn)顟B(tài)下

2、，確定測站的三維地心坐標(biāo)。5.廣域差分GPS：在相當(dāng)大的區(qū)域中均勻布設(shè)少量GPS基準(zhǔn)站，各基準(zhǔn)站均將觀測值送往數(shù)據(jù)處理中心以便衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、電離層延遲模型等分離出來，并播發(fā)給用戶的差分GPS系統(tǒng)稱廣域差分GPS。6.同步圖形環(huán)：由不同時(shí)段的基線向量首尾相接構(gòu)成的閉合圖形。二、單選題（共10小題，每小題1分，共10分）1.以下哪個(gè)因素不會削弱GPS定位的精度（D）A晴天為了不讓太陽直射接收機(jī)，將測站點(diǎn)置于樹蔭下進(jìn)行觀測B測站設(shè)在大型蓄水的水庫旁邊C在SA期間進(jìn)行GPS導(dǎo)航定位D夜晚進(jìn)行GPS觀測2.GPS衛(wèi)星信號的基準(zhǔn)頻率是多少？（B）A1.023MHzB10.23MHzC102.3M

3、HzD1023MHz3.GPS測量中，衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘采用的是哪種時(shí)間系統(tǒng)？（B）A恒星時(shí)BGPS時(shí)C國際原子時(shí)D協(xié)調(diào)世界時(shí)4.GPS衛(wèi)星之所以要發(fā)射兩個(gè)頻率的信號，其主要目的是為了（B）A消除對流層延遲B消除電離層延遲C消除多路徑誤差D增加觀測值個(gè)數(shù)5.利用廣播星歷進(jìn)行單點(diǎn)定位時(shí)，所求得的站坐標(biāo)屬于（C）A1954北京坐標(biāo)系B1980年西安坐標(biāo)系CWGS-84DITRF6.在一般的GPS短基線測量中，應(yīng)盡量采用（C）A單差解B三差解C雙差固定解D雙差浮點(diǎn)解7.載波相位測量值在歷元間求差后可消去（D）A接收機(jī)鐘差B衛(wèi)星鐘差C電離層延遲D整周未知數(shù)8.某GPS網(wǎng)采用某型號的GPS接收機(jī)指標(biāo)為：固

4、定誤差為3mm，比例誤差為2ppm，對于一條2km的基線，則該基線長度的中誤差為（B）A4mmB5mmC2mmD3mm9.美國GPS中的SA政策對GPS衛(wèi)星鐘影響所產(chǎn)生誤差可以采用哪種方式減弱（A）A測站間求差B衛(wèi)星間求差C歷元間求差DAS10.在高程應(yīng)用方面GPS可以直接精確測定測站點(diǎn)的（A）A大地高B正常高C水準(zhǔn)高D海拔高三、多選題（共5小題，每小題2分，共10分，錯(cuò)選、多選不能得分）1.GPS廣播星歷中包含哪些內(nèi)容（ACD）AGPS衛(wèi)星的六個(gè)軌道根數(shù)BGPS觀測的差分改正CGPS衛(wèi)星鐘的改正DGPS衛(wèi)星的健康狀態(tài)2.GPS定位中，為了盡量減弱和消除電離層延遲可以采取以下那些方法（ABC）

5、A采用差分方式觀測B控制基線長度C采用雙頻改正D采用水汽輻射計(jì)3.對于導(dǎo)航電文的第三數(shù)據(jù)塊，下列哪些說法正確？（ABCD）A第三數(shù)據(jù)塊包含在第四、五子幀中B給出了其余GPS衛(wèi)星的概略星歷C由25個(gè)頁面組成D可用于擬定觀測計(jì)劃4.產(chǎn)生整周跳變的原因包括（ACD）A接收機(jī)在高速動態(tài)下運(yùn)行B接收機(jī)電源故障C信號被干擾D信號被遮擋5.GPS接收機(jī)天線平均相位中心偏差與（AB）有關(guān)A天線類型B接收信號頻率C衛(wèi)星天線相位中心偏差DSA四、填空題（共12小題，36個(gè)空，每空0.5分，共18分）1.目前正在運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS。我國組建的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)稱

6、為北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)，歐盟計(jì)劃組建的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)稱為伽利略GNSS。2.GPS衛(wèi)星的信號是由載波、測距碼和導(dǎo)航電文三部分組成的。3.GPS衛(wèi)星是采用二進(jìn)制相位調(diào)制法來進(jìn)行信號調(diào)制的。4.測碼偽距觀測值所受到的電離層延遲與總電子含量(TEC)成正比，與信號頻率的平方成反比。5.GPS衛(wèi)星的星歷一般分為兩種，它們分別是廣播星歷和后處理星歷。6.L1載波的波長約為19厘米，L2載波的波長約為24厘米。7.精確計(jì)算各GPS點(diǎn)的正常高，目前主要有GPS水準(zhǔn)高程、GPS重力高程、GPS三角高程、求轉(zhuǎn)換參數(shù)法和整體平差法等方法。8.根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的網(wǎng)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

7、接四種基本形式。9.GPS接收機(jī)按接收機(jī)的載波頻率可分為單頻接收機(jī)和多頻接收機(jī)兩類。10.GPS導(dǎo)航是廣義的GPS動態(tài)定位，從目前的應(yīng)用看來，GPS動態(tài)定位方法主要分為單點(diǎn)動態(tài)定位、實(shí)時(shí)差分動態(tài)定位和后處理差分動態(tài)定位三種。11.在進(jìn)行GPS外業(yè)工作之前，必須做好實(shí)施前的測區(qū)踏勘、資料收集、器材籌備及人員組織、觀測計(jì)劃擬定、設(shè)計(jì)GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)的聯(lián)測方案、GPS接收機(jī)選型及檢驗(yàn)、技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫等七項(xiàng)工作。12.目前，在GPS接收系統(tǒng)硬件和軟件的支持下，較為普遍采用的作業(yè)模式主要有靜態(tài)相對定位、快速靜態(tài)相對定位、準(zhǔn)動態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位四種。五、簡答題（共5小題，第3小題7分，其余小題各6分

8、，共31分）1.舉例說明GPS在測量領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。答：答題者可以針對測量領(lǐng)域中某一具體方面的應(yīng)用進(jìn)行舉例說明，如以下四個(gè)方面選一個(gè)進(jìn)行舉例說明。（6分）（1）用GPS建立和維持全球性的參考框架；（2）建立各級國家平面控制網(wǎng)；（3）布設(shè)城市控制網(wǎng)、工程測量控制網(wǎng)，進(jìn)行各種工程測量；（4）在航空攝影測量、地籍測量、海洋測量中的應(yīng)用。2.簡述GPS測量的誤差來源。答：GPS測量的誤差來源主要有以下四個(gè)方面：（1）與衛(wèi)星有關(guān)的誤差：衛(wèi)星星歷誤差；衛(wèi)星鐘的鐘誤差；相對論效應(yīng)。（1.5分）（2）與信號傳播有關(guān)的誤差：電離層折射誤差；對流層折射誤差；多路徑效應(yīng)。（1.5分）（3）與信號接收有關(guān)的誤差：接

9、收機(jī)鐘誤差；接收機(jī)位置誤差；天線相位中心位置誤差。（1.5分）（4）其他誤差：地球自轉(zhuǎn)的影響；地球潮汐的影響。（1.5分）3.簡述差分GPS的基本原理，以及位置差分和距離差分的概念。答：差分GPS的基本原理：利用相距不太遠(yuǎn)的兩個(gè)GPS測站在同一時(shí)間分別進(jìn)行單點(diǎn)定位時(shí)所受到的衛(wèi)星星歷誤差、大氣延遲誤差和衛(wèi)星鐘差等誤差源的空間相關(guān)性較好的原理，利用基準(zhǔn)站上的觀測結(jié)果求得上述誤差的影響并通過數(shù)據(jù)鏈將誤差改正數(shù)發(fā)送給流動站從而提高流動站定位精度。（4分）位置差分：基準(zhǔn)站播發(fā)的差分改正數(shù)是基準(zhǔn)站利用GPS測定的坐標(biāo)與已知坐標(biāo)之差。（1.5分）距離差分：基準(zhǔn)站播發(fā)的差分改正數(shù)是對各GPS衛(wèi)星的距離觀測值的

10、改正數(shù)。（1.5分）4.什么叫多路徑誤差？在GPS測量中可采用哪些方法來消除或消弱多路徑誤差？答：經(jīng)測站附近的反射物反射后的衛(wèi)星信號若進(jìn)入GPS接收機(jī)就將與直接進(jìn)入接收機(jī)的信號產(chǎn)生干涉，從而使觀測值產(chǎn)生偏差，這就是所謂的多路徑誤差。（3分）解決方法有：（1）選擇合適的站址，遠(yuǎn)離信號反射物；（1分）（2）選擇合適的接收機(jī)（裝抑徑板、抑徑圈，抑制反射信號等）；（1分）（3）適當(dāng)延長觀測時(shí)間；（1分）5.簡述GPS數(shù)據(jù)處理的基本過程。答：GPS數(shù)據(jù)處理的基本過程大致分為GPS數(shù)據(jù)采集（1分）、GPS數(shù)據(jù)傳輸（1分）、GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理（1分）、GPS數(shù)據(jù)的基線向量解算（2分）、GPS網(wǎng)平差（1分）等幾個(gè)階段。六、論述題（共1題，13分）論述GPS系統(tǒng)的組成及各部分在導(dǎo)航定位中的作用。答：1、空間部分GPS工作衛(wèi)星星座（4分）21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星，均勻分布在6個(gè)軌道上。GPS衛(wèi)星的作用：（1）向用戶連續(xù)發(fā)送導(dǎo)航定位信號；（2）接收地面注入站發(fā)射的導(dǎo)航電文和其他信息并把這些信息轉(zhuǎn)換成GPS信號，再發(fā)送給用戶；（3）接收主控站的調(diào)度命令。2、地面監(jiān)控系統(tǒng)（5分）GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括1個(gè)主控站、3個(gè)注入站和5個(gè)監(jiān)測站。地面監(jiān)控系統(tǒng)的作用：（1）主控站協(xié)調(diào)管理所有地面監(jiān)控系統(tǒng)。（2）注入站將主控站推算的衛(wèi)星星歷、鐘差、導(dǎo)航電文和其它控制指令注入相應(yīng)衛(wèi)星的存儲